蘇州融萃特種機器人董事長梅濤:警用機器人研究現狀與產業前景
2018年10月19日,由億歐公司主辦,思貝克聯合主辦的“BATi智慧製造•智慧產品論壇”在深圳萬科前海國際會議中心成功舉辦。
論壇下午的嘉賓分享環節中,鵬城實驗室研究員、蘇州融萃特種機器人董事長兼首席科學家梅濤發表了“警用機器人研究現狀與產業前景”的主題演講。梅濤認為,現有警用機器人存在以下幾大不足之處:
(1)以人工遙操作為主,智慧化感知決策、自主作業等能力不能滿足實戰需求;
(2)僅在排爆、巡邏、安保領域小規模試用,應用的廣度和深度十分有限;
(3)跟蹤模仿國外產品較多,關鍵器件依賴進口、原創性成果不多;
(4)警用機器人技術標準體系尚未建立,規範化程度偏低;
(5)工程化、產品化程度不足,產品大都處於樣機階段,難以滿足列裝要求。
億歐總結了梅濤的精彩觀點:
1、發達國家警察占人口0.3%,我國僅0.12%。從我們國家來看,我們的警力非常緊缺,警察數量的缺口為252萬人。
2、對於軍用、警用、特警這些部門,能夠進行偵查、巡邏、爆炸物探測、排除、處置的機器人起來一直是有需要的。但是怎麼能夠開發出能真正進行實戰,代替戰士進行危險作業的機器人,是我們現在正面臨的難點。
3、我們通過專利的變化能夠看到一個產業是不是處於前期狀態。目前警用機器人這個行業有很多的發明專利,意味著產業在醞釀期;到了實用新型專利比較多的時候,意味著這個產品比較成熟了;如果到了外觀專利的階段,這個產業就沒有什麼新的路子了,已經被幾個大的企業壟斷了。
4、國際上的警用機器人發展很快,中國在2015年論文的發表、專利的申請已經超過了美國,我們在這方面的起步不算太早,但是後發優勢還是有一些的。
以下為億歐整理的梅濤演講全文
謝謝主持人,我給大家帶來的題目是“警用機器人研究現狀與產業前景”,特種機器人範圍太大,有很多很多種,因為近幾年我聚焦在警用機器人,所以今天來跟大家分享。
鵬城實驗室是一個很新的名字,是今年3月31號剛剛成立的一個新的單位,同時也是深圳市投入100億為建設國家實驗室籌建的。我也是今年5月份才剛剛過來。其實我之前是就職在中科院合肥智慧機械研究所,後來在中國安防機器人研究院工作。
我們知道警察的工作很危險、很辛苦,那麼能不能用警用機器人來代替?
我們很多武警戰士、警察在處理爆炸物、對付恐怖分子等等執勤活動中都會遇到很多的危險。從我們國家來看,我們的警力也是非常緊缺的。發達國家的警察占人口總數的千分之三,香港是千分之四,我們國家只有千分之1.2,比國際標準少很多。所以我們的警察數量缺口有250多萬。另外協助警察幹活的保安之類的人員也有100多萬的缺口,尤其是現在很多保安都是老弱病殘,它的保衛能力是非常有限的。年輕力壯的覺得做保安太辛苦,或者說掙錢也不多,年紀大的人做保安,發揮的作用又不大。
因此怎麼樣用機器人來代替人做事,我們在這方面有很大的需求。
在軍用機器人方面,我們國家在2017年的機器人產業發展報告裡面有這樣一個統計。軍用機器人能夠統計到的市場規模非常少,也就40來億人民幣的銷售量,警用機器人基本上就看不到,都是一些樣機的採購。從已有的市場來看,它是非常少的,但是確實又有很大的需要,如果有合適的產品,肯定會帶動一個新的產業的發展。
按照警力和安保人員缺口的25%用機器人來代替進行測算,市場容量就可以達到百萬臺。如果一臺專業的機器人需要10萬元,就有上千億人民幣的市場,這個需求量在特種機器人裡面還是相當大的。
我們知道特種機器人的特點就是小批量、多品種。對於警用來講,如果有一個大的空間,這樣一個規模也還是很值得我們去關注的。
我們國家機器人的發展最早就是從特種機器人開始,這跟日本從工業機器人開始的發展是不一樣的。中國有一個863計劃,就是1986年3月份啟動的計劃。那時候中國以廉價勞動力進行改革開放做代加工,所以一個普遍的論調是,中國不需要服務機器人,我們的人工多得是。所以我們研究機器人的人都是做特種機器人,因為在危險的環境,人到不了的環境需要機器人。生命還是可貴的。
經過這幾十年的發展,我們已經把公共安全機器人作為“十三五”規劃的重大標誌之一,去年科技部也啟動了“主動防控型警用機器人關鍵技術研究與應用示範”專案,從國家推動多種機器人的發展。
國外國內都有一些典型的警用機器人,像前段時間比較熱門的K5。據說美國還給它一個警察編號,它在路上採集資訊,它所採集的資訊具有法律效力。它裡面有很多的攝像頭,可以作為一個移動安全保衛的裝置,但是它沒有操作能力,就是一個資訊採集器。其它的還有S5、排爆、偵查,尤其是irobot。這是一個比較知名的機器人公司做的,他們的很多機器人已經用到了阿富汗的戰場上,具有軍事的用途。
中國也有很多企業和研究機構在做。比方說國防科大他們仿製了K5,四輪的這個機器人是三年前做出來的,靈蜥是中國自動化所做的,還有一個QDF是排爆機器人,這是我這兩年和武警特警學院合作開發的。類似的產品有很多,我就不一一介紹了。
給大家普及一個概念。對於軍用、警用、特警這些部門,能夠進行偵查、巡邏、爆炸物探測、排除、處置的機器人起來一直是有需要的,但是怎麼能夠開發出真正進行實戰,能夠代替戰士進行危險作業的,是我們現在正面臨的難點。
目前的機器人的存在著不足不處。
第一,目前機器人主要還是用遙控方式來操作,智慧化的感知決策、自主作業能力還不能滿足實戰要求。這種通過遠端操作進行作業跟直接的自主能力還是不夠的。
第二,在排爆、巡邏、安保領域,機器人有小規模的試用,但是應用的深度和廣度還是不夠的。這也是我們目前在努力推進的一件事情,怎麼樣把產品做到可以應用到公安分局、派出所,讓他們隨時可以出動機器人去做前期的探測。
第三,我們的國外採購比較多,關鍵器件還是進口,原創度還不夠。警用機器人技術標準體系尚未建立,規範化程度偏低。目前產品的工程化和產品化的程度不足,按照列裝的要求來研製還是一個比較大的問題。
警用機器人目前的研究狀態是怎樣的?
我們做了一個科技情報的文獻分析。一個是通過論文的檢索、關鍵詞的分析,從1985年到2017年這32年的時間,我們對國內外的論文進行了檢索分析,用的詞是“機器人”,包括這上面列的詞中的任何一個,檢索警用機器人的相關論文,搜尋出來發現有1300多篇中文論文。其中,有5800多篇外文論文,這裡麵包括期刊論文、會議論文、學位論文。
從1996年開始,國際上的論文有大量的增加,中文論文從2001年開始有比較明顯的增長。隨著時間往後推移,越往後面大家的關注度越來越大。
從論文的產出地按國家和地區來分,美國總數最多,佔37%,中國排在第二,佔23%。這兩個是超級大國,其它的就只佔百分之幾。我們可以看到中國的科技界對於危險作業、警用這一類的機器人的研究還是非常關注的。這個資料出來跟我們作為機器人行業研究的人員的理解是一致的。我們一開始就說了,863專案專家組首先支援的就是特種機器人。
從研究的單位來看,美國國防部支援的研究最多,然後是能源部、NASA、美國陸軍、美國國防部太平洋中心,排在第五的是中國科學院,然後是法國的國家空軍、美國陸軍、美國德州大學等等。這就是各個大學研究的情況。
從研究熱點來看,通過關鍵詞分析,我們看到紅色的是中文文獻和英文文獻都有的,這是排在前15位的關鍵詞,說明中外研究的熱點是一致的。
在不同方面,外文文獻裡面更多的是在智慧方面,像感測、無人系統、導航定位、人機互動、避障這些智慧的行為、高水平的行為上比較多。在中文的文獻裡面,更多的是在底層,機械臂、嵌入式系統、通訊和動力學分析等等。所以我們看到在研究方面還是有一定的差距。
在專利方面,我們也做了分析。我們檢索到目前一共有7200多個專利跟警用機器人相關。其中,美國排在第一,中國排第二,美國有2000多個相關專利,中國是1800多個相關專利,其它的國家就比較少了。
我們來看一個很有意思的圖,這個圖中發明專利佔到專利總數的86.8%,實用新型只佔11%,外觀專利只有百分之一點幾。這說明原創性的研究成果是佔主導的,這同時代表著一個新的技術在快速產生。
我們可以想像,像洗衣機這樣的傳統產品,現在很難有發明專利,實用新型也很少,都是外觀方面的。所以我們通過專利的變化能夠看到一個產業是不是處於前期狀態。目前這個行業有很多的發明專利,意味著產業在醞釀期,到了實用新型專利比較多的時候,就意味著這個產品比較成熟了,如果到了外觀專利的階段,這個產業就沒有什麼新的路子了,就已經被幾個大的企業壟斷了,這是我們做產業分析的時候,通過專利的變化來進行預測。
這是近8年國內申請專利的變化情況,我們看到在2000年之前過國內申請的專利很少,在2001—2014年開始增長,到了近5年發展得非常快,這跟世界的反恐形勢是聯絡在一起的。
可以看出近幾年國內的專利申請呈指數級的上漲。
結論就是國際上的警用機器人發展很快,中國在2015年論文的發表、專利的申請已經超過了美國,我們在這方面的起步不算太早,但是後發優勢還是有一些的。
下面簡單介紹一下我們的警用巡邏機器人專案。
它是科技部警用機器人專案其中的一部分,主要是構建一個可以在動態的場景下進行巡邏的機器人,能跟後臺及時通訊,並實時地進行警務的處理。
這個場景是在華為的阪田基地做實驗。這是我們研究的相關內容,時間關係我就不講得太細了。這裡面涉及無人車的技術、無線通訊技術以及導航定位的技術,尤其是後臺要跟警務知識和一些特殊情況的預警結合起來。
這是另外一個我們正在做成果轉化的專案。在武警特警學院在做排爆訓練和教學的過程中,我們發現排爆的作業需要士兵非常近的靠近目標,在1米之內進行操作,這樣非常危險,士兵們需要穿著厚厚的防護衣。
我想很多人都看過一部電影叫《拆彈部隊》。這個工作非常危險,我們希望通過機器人完成拆彈任務。人對機器人進行遠端控制,用鐳射指示目標,指引機器人扛著探測器過去,找到目標之後自動採取措施進行處理。目前這方面已經進入到試用階段。
最後我想說的是,用機器人技術提升警力,發展我們的警用裝備是值得我們去做的事情。
謝謝!
一直以來,技術都是推動商業環境進化的重要因素,而目前最熱的技術升級趨勢,無疑是人工智慧。當下,儘管人工智慧行業本身已經進入了一個平穩的發展期,但它對於各行各業的賦能卻正在以更熱烈的姿態進行。
2018年11月30日上午,億歐將在北京國貿大酒店舉辦“新技術·新動能創新者論壇”,以技術為核心要素,從行業角度出發,探討新技術趨勢下,企業如何把握升級機會、跟上時代節奏,在諸多競爭者中脫穎而出。
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