機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 第4課 服務(wù)機(jī)器人

智能機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用“十四五”職業(yè)教育人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)系列教材第4課服務(wù)機(jī)器人231知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展歷程與發(fā)展前景。（2）熟悉服務(wù)機(jī)器人的定義。（3）熟悉服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景與當(dāng)前的應(yīng)用水平。能力目標(biāo)（1）掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)閱讀、思考與研究的能力。（2）具備團(tuán)隊(duì)精神，提高“研究性學(xué)習(xí)”參與、組織和活動(dòng)能力。素質(zhì)目標(biāo)（1）熱愛(ài)學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)能力。（2）熱愛(ài)讀書(shū)，善于分析，勤于思考，關(guān)心技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。（3）體驗(yàn)、積累和提高“大國(guó)工匠”的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)

愿景

體驗(yàn)

創(chuàng)意

實(shí)踐重點(diǎn)難點(diǎn)（1）什么是服務(wù)機(jī)器人。（2）服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景與應(yīng)用水平。目錄什么是服務(wù)機(jī)器人01工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別02建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)032021服務(wù)機(jī)器人04第4課服務(wù)機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個(gè)年輕成員，可以分為專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人和個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。研究數(shù)據(jù)顯示，世界上很多國(guó)家都在發(fā)展機(jī)器人，其中半數(shù)以上的國(guó)家已涉足服務(wù)型機(jī)器人開(kāi)發(fā)。不少類(lèi)型的服務(wù)型機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)和商業(yè)化應(yīng)用，全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)保持較快的增長(zhǎng)速度。什么是服務(wù)機(jī)器人0101

什么是服務(wù)機(jī)器人由于勞動(dòng)力價(jià)格日趨上漲，而且人們更趨向于選擇自己喜歡從事的職業(yè)，因此，在發(fā)達(dá)國(guó)家，從事類(lèi)似清潔、看護(hù)、保安等工作的人越來(lái)越少。另外，全球人口老齡化帶來(lái)老人看護(hù)以及醫(yī)療等大量的問(wèn)題，產(chǎn)生了巨大的財(cái)政負(fù)擔(dān)。為彌補(bǔ)這種簡(jiǎn)單勞動(dòng)力的不足，服務(wù)機(jī)器人的巨大市場(chǎng)由此產(chǎn)生。目前，服務(wù)機(jī)器人大部分都是行業(yè)使用的機(jī)器人，主要

應(yīng)用領(lǐng)域有醫(yī)用機(jī)器人、多用途移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)、水下

機(jī)器人及清潔機(jī)器人等。服務(wù)機(jī)器人普及所

遇到的主要困難一個(gè)是價(jià)格問(wèn)題，另一個(gè)是

人們對(duì)機(jī)器人的益處、效率及可靠性還不十

分了解。圖4-4達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人發(fā)展歷程服務(wù)機(jī)器人的定義清洗機(jī)器人機(jī)器人“演奏家”手術(shù)機(jī)器人醫(yī)用服務(wù)機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.1服務(wù)機(jī)器人發(fā)展歷程服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展隨著人工智能技術(shù)的演進(jìn)和市場(chǎng)需求而與時(shí)俱進(jìn)，大致可分為三個(gè)階段：（1）實(shí)驗(yàn)室階段（20世紀(jì)50–60年代）：計(jì)算機(jī)、傳感器和仿真等技術(shù)不斷發(fā)展，美國(guó)、日本等國(guó)家相繼研發(fā)出有纜遙控水下機(jī)器人（ROV）、仿生機(jī)器人等。（2）萌芽階段（20世紀(jì)70–90年代）：服務(wù)機(jī)器人具備初步的感覺(jué)和協(xié)調(diào)能力，醫(yī)用服務(wù)機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等逐步投放市場(chǎng)。（3）發(fā)展階段（21世紀(jì)~）：計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等先進(jìn)技

術(shù)快速發(fā)展，服務(wù)機(jī)器人在家庭、教育、商業(yè)、醫(yī)療、軍

事等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.2服務(wù)機(jī)器人的定義服務(wù)機(jī)器人指的是為人類(lèi)生活或特殊任務(wù)服務(wù)的機(jī)器人，且這些任務(wù)不包括工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)機(jī)器人通常處在標(biāo)準(zhǔn)化的制造流程中，與之相比，服務(wù)機(jī)器人是被放置在各種各樣復(fù)雜環(huán)境中，因?yàn)榻?jīng)常需要與人和復(fù)雜環(huán)境互動(dòng)，所以必須更加靈活。因此，服務(wù)機(jī)器人的重要條件，就是必須“具備一定程度的自主性”，能夠根據(jù)收取信息做出反應(yīng)、并順應(yīng)環(huán)境變化有所調(diào)整。01

什么是服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人構(gòu)造類(lèi)似，服務(wù)機(jī)器人也由驅(qū)動(dòng)設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、控制系統(tǒng)、感測(cè)與通訊設(shè)備等組成。服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展路線除了運(yùn)動(dòng)構(gòu)造的精細(xì)化與仿人擬真，最受注目的技術(shù)是感測(cè)設(shè)備，搭載著模仿人類(lèi)五感的各式傳感器，除了視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)、也著力于人臉/身體姿態(tài)辨識(shí)、聲音辨識(shí)等系統(tǒng)，以加強(qiáng)通訊能力。除此之外，搭配人工智能及云端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)逐漸成為未來(lái)的發(fā)展方向，及時(shí)反應(yīng)環(huán)境狀況、在運(yùn)作上更具自主性，并能更容易地融入社會(huì)、為人類(lèi)所用。一般來(lái)說(shuō)，服務(wù)機(jī)器人又依據(jù)是否商用被分成兩大類(lèi)：個(gè)人/家庭用機(jī)器人與專(zhuān)業(yè)用機(jī)器人。專(zhuān)

業(yè)用機(jī)器人多半為該產(chǎn)業(yè)量身定做，例如：農(nóng)業(yè)、救災(zāi)、水下、建筑等；個(gè)人/家庭

用機(jī)器人則包含家庭事務(wù)與益智娛樂(lè)兩部分，常見(jiàn)的有清掃與老人看護(hù)。01

什么是服務(wù)機(jī)器人除了機(jī)器人廠商的持續(xù)投注研發(fā)之外，國(guó)際上的軟件科技龍頭例如谷歌、蘋(píng)果也爭(zhēng)相跨入這個(gè)領(lǐng)域。谷歌曾經(jīng)一下子收購(gòu)八家機(jī)器人公司，在2013年的世界機(jī)器人競(jìng)賽中，因福島核災(zāi)的救援主題，谷歌更是一口氣奪下冠、亞軍，向世人宣示了機(jī)器人即將成為下一個(gè)時(shí)代的熱門(mén)主題。然而，由于能順利適應(yīng)社會(huì)、并應(yīng)付各式各樣生活狀況的多任務(wù)機(jī)器人技術(shù)門(mén)坎較高，目前占據(jù)市場(chǎng)大部分產(chǎn)值的仍以服務(wù)特定需求的機(jī)器人為主，其中一般常見(jiàn)的掃地機(jī)器人等家務(wù)類(lèi)型機(jī)器人就占了絕大部分的比例。智能機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，大致可歸納為四個(gè)方面：工業(yè)及制造業(yè)、軍事與航空航天

工業(yè)、教育與娛樂(lè)業(yè)和醫(yī)療與大健康產(chǎn)業(yè)。其中醫(yī)療與大健康領(lǐng)域的機(jī)器人融合了

當(dāng)代前沿科技和成熟產(chǎn)品，包括人工智能、計(jì)算機(jī)模擬、傳感器、移動(dòng)通訊和互聯(lián)

網(wǎng)+等，是引領(lǐng)21世紀(jì)醫(yī)療、養(yǎng)老與康復(fù)等產(chǎn)業(yè)前景最前沿的技術(shù)和產(chǎn)品。01

什么是服務(wù)機(jī)器人醫(yī)用機(jī)器人是從醫(yī)學(xué)的需求發(fā)展而來(lái)的，這是個(gè)非常寬泛的概念，可以說(shuō)用于醫(yī)療全階段的機(jī)器人或者機(jī)器人化設(shè)備都可以叫做醫(yī)用機(jī)器人，大致可以分為手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、醫(yī)用服務(wù)機(jī)器人和智能設(shè)備等。醫(yī)用機(jī)器人的目的是輔助醫(yī)護(hù)人員更好地完成其工作。由于醫(yī)用機(jī)器人作用對(duì)象是人，所以對(duì)于其安全性有很高的要求。在醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域，大家通常關(guān)注和接觸的主要是手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人這兩個(gè)類(lèi)別。01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.3清洗機(jī)器人隨著城市的現(xiàn)代化，一座座高樓拔地而起。為了美觀，也為了得到更好的采光效果，很多寫(xiě)字樓和賓館都采用了玻璃幕墻，這就帶來(lái)了玻璃窗的清洗問(wèn)題。其實(shí)不僅是玻璃窗，其他材料的壁面也需要定期清洗。長(zhǎng)期以來(lái)，高樓大廈的外墻壁清洗主要方法有兩種：一種是靠升降平臺(tái)或吊藍(lán)搭載清潔工進(jìn)行玻璃窗和壁面的人工清洗；另一種是用安裝在樓頂?shù)能壍兰八鞯跸到y(tǒng)將擦窗機(jī)對(duì)準(zhǔn)窗戶自動(dòng)擦

洗。采用第二種方式，要求在建筑物設(shè)計(jì)之初就將擦窗系統(tǒng)考慮進(jìn)去，而且它無(wú)法

適應(yīng)階梯狀造型的壁面，這就限制了這種方法的使用。由于建筑設(shè)計(jì)配套尚不規(guī)范，

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高層建筑的清洗都采用吊藍(lán)人工完成。01

什么是服務(wù)機(jī)器人以爬壁機(jī)器人為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的大樓清洗機(jī)器人有負(fù)壓吸附和磁吸附兩種吸附方式，其擦窗采用負(fù)壓吸附方式。圖4-5清洗機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)與北京鐵路局北京科學(xué)技術(shù)研究所合作為北京西客站開(kāi)發(fā)了一臺(tái)玻璃頂棚（約3000平米）清洗機(jī)器人。該機(jī)器人由機(jī)器人本體和地面支援機(jī)器人小車(chē)兩部分組成。機(jī)器人本體沿著玻璃壁面爬行并完成擦洗動(dòng)作，它重25公斤，可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況靈活自如地行走和擦洗，且具有很高的可靠性。作為配套設(shè)備，地面支援小車(chē)在機(jī)器人工作時(shí)，負(fù)責(zé)為其供電、供氣、供水及回收污水，它與機(jī)器人之間通過(guò)管路連接。01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.4機(jī)器人“演奏家”上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所開(kāi)發(fā)了一位“長(zhǎng)笛演奏家”，它能用10個(gè)金屬手指靈活地按動(dòng)發(fā)音孔，吹出一曲悠揚(yáng)的《春江花月夜》。除了模擬手指，這位“演奏家”還有一個(gè)人工肺，吸氣、吐氣都受過(guò)“專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練”，音域圓潤(rùn)而寬廣。圖4-6演奏機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.5手術(shù)機(jī)器人手術(shù)機(jī)器人能顯著改善醫(yī)生手術(shù)中的一些問(wèn)題，減少患者痛苦、提高手術(shù)精確度、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)代手術(shù)進(jìn)入到了微創(chuàng)時(shí)代，微創(chuàng)手術(shù)的成功不僅依賴(lài)于技術(shù)精湛的外科大夫，也依賴(lài)于醫(yī)生手里優(yōu)良的手術(shù)工具。從開(kāi)放手術(shù)到普通腹腔鏡手術(shù)，再到機(jī)器人腹腔鏡手術(shù)，微創(chuàng)技術(shù)的需求推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)在這方面的應(yīng)用。例如眼科手術(shù)機(jī)器人能夠很好地把醫(yī)生手部的顫抖濾除，輔助醫(yī)生完成較為精細(xì)的眼科手術(shù)；血管介入手術(shù)機(jī)器人也是被研究較多的，康復(fù)和助

力機(jī)器人的使用可以顯著提升患者的身體機(jī)能恢復(fù)情況和生存質(zhì)量。手術(shù)機(jī)器人的動(dòng)作更加精確，能降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，傷口的切口可以更小，從而降低了

感染風(fēng)險(xiǎn)，加速康復(fù)進(jìn)程（見(jiàn)圖4-7）。01

什么是服務(wù)機(jī)器人

圖4-7手術(shù)機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人4.1.6醫(yī)用服務(wù)機(jī)器人在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，行為輔助機(jī)器人主要提供醫(yī)務(wù)護(hù)理、清潔、配送等服務(wù)。在輔助醫(yī)護(hù)工作中也能起到非常大的作用，可以直接減輕醫(yī)護(hù)人員的工作量，提高他們的工作準(zhǔn)確性。醫(yī)院服務(wù)機(jī)器人還包括導(dǎo)診、輔助護(hù)士操作等。典型的應(yīng)用例如埃博拉病毒、新冠肺炎爆發(fā)的時(shí)候，通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行消毒，可以有效地避免人員受到病毒感染。（1）長(zhǎng)頸鹿通信機(jī)器人。這是一個(gè)讓老年人與外界通

信的移動(dòng)通信工具，它由輪子、攝像頭和顯示器

組成，擁有網(wǎng)絡(luò)電話的雙向視頻通話功能，可以

通過(guò)遙控器來(lái)進(jìn)行控制。

圖4-8通信機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（2）教學(xué)用患者機(jī)器人。它能夠讓醫(yī)學(xué)學(xué)生們大膽地開(kāi)展各種學(xué)習(xí)活動(dòng)，利用機(jī)器人來(lái)培訓(xùn)醫(yī)生實(shí)踐。這種患者機(jī)器人擁有跳動(dòng)的心臟、轉(zhuǎn)動(dòng)的眼睛，甚至還能呼吸，它能訓(xùn)練醫(yī)學(xué)生們?nèi)绾握_測(cè)量血壓和其他生命體征。這種機(jī)器人甚至還分為孕婦或嬰兒版本。

圖4-9患者機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（3）亞通醫(yī)用服務(wù)“立方體”機(jī)器人。它可以通過(guò)系統(tǒng)設(shè)定進(jìn)行送餐、送藥、整理患者的床單和臟餐盤(pán)，收集醫(yī)院的廢物等活動(dòng)。利用醫(yī)院的WiFi信號(hào)與中央系統(tǒng)通信，亞通能躲避障礙，乘坐電梯，提高了醫(yī)院的工作效率。圖4-10亞通機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（4）疾病診斷機(jī)器人。疾病診斷是醫(yī)療實(shí)踐中最核心的部分，但有時(shí)在血檢或胸透時(shí)，可能存在醫(yī)生沒(méi)有察覺(jué)的細(xì)微情況，而這些機(jī)器人能提供更多特定的診斷功能。圖4-11疾病診斷機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（5）RP-VITA遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人。這是由iRobot和InTochHeath公司聯(lián)合研發(fā)的通過(guò)iPad應(yīng)用進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人。作為遠(yuǎn)程醫(yī)療助手，設(shè)計(jì)者希望醫(yī)生們可以通過(guò)它遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控病人的情況。因此，包括B超和電子聽(tīng)診器等診斷設(shè)備均被內(nèi)嵌在機(jī)器人上。

圖4-12遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（6）貝斯蒂克機(jī)械臂。這是一個(gè)小型機(jī)械手臂，末端是一個(gè)勺子，它主要適用于那些不希望麻煩別人而自己進(jìn)食的患者。用戶能輕松控制勺子的運(yùn)動(dòng)，從而決定吃餐桌上的哪樣食物。

圖4-13貝斯蒂克機(jī)械臂01

什么是服務(wù)機(jī)器人（7）康復(fù)機(jī)器人。如果患者接受了長(zhǎng)期的物理治療，需要盡早康復(fù)以重獲移動(dòng)能力，通過(guò)康復(fù)機(jī)器人的輔助復(fù)健，能加速患者康復(fù)進(jìn)度。圖4-14康復(fù)機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（8）Cody護(hù)理機(jī)器人。這是一個(gè)護(hù)理助手，采用直接物理接口（DPI），護(hù)士能直接控制機(jī)器人的身體，例如領(lǐng)著機(jī)器人行走。通過(guò)相機(jī)和激光測(cè)距儀，Cody能為患者清潔身體。圖4-15護(hù)理機(jī)器人01

什么是服務(wù)機(jī)器人（9）替換肢體。機(jī)器人已被用于替換人們損壞的肢體或其他身體部位。此外，科學(xué)家們還在研發(fā)一些新技術(shù)，使用機(jī)器人來(lái)創(chuàng)建人類(lèi)心臟或其他器官。目前已經(jīng)創(chuàng)造出人造水母，下一個(gè)目標(biāo)就是人類(lèi)器官。

圖4-16替換肢體工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別0202

工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)理念與服務(wù)機(jī)器人有本質(zhì)區(qū)別。工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)調(diào)在規(guī)劃好的環(huán)境中完成既定任務(wù)，同時(shí)要求高耐久、高精度、高力矩輸出；而服務(wù)機(jī)器人強(qiáng)調(diào)在開(kāi)放的非預(yù)設(shè)環(huán)境下完成輕型、非高精度作業(yè)，且盡可能低成本之下的可接受壽命，而且由于服務(wù)機(jī)器人直接與人接觸，故而對(duì)于安全性，可靠性要求很高。02

工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別工業(yè)機(jī)器人的核心在于上游三大零部件，即控制器、伺服電機(jī)、減速器，服務(wù)機(jī)器人的核心不在硬件，而在于傳感器和人工智能算法。（1）應(yīng)用領(lǐng)域。通常工業(yè)機(jī)器人是產(chǎn)品制造中使用的機(jī)器人手臂；而服務(wù)機(jī)器人除了制造業(yè)以外，還有其他一切。較知名的服務(wù)機(jī)器人有軍事機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、物流機(jī)器人等。（2）市場(chǎng)潛力。工業(yè)機(jī)器人自上個(gè)世紀(jì)70年代開(kāi)始出現(xiàn)，已經(jīng)成為一個(gè)成熟的行業(yè)，利潤(rùn)率很低，因此要實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展，這對(duì)企業(yè)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。服務(wù)機(jī)器人起步不久，有著巨大的增長(zhǎng)潛力。（3）市場(chǎng)數(shù)據(jù)。由于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)行業(yè)多年來(lái)已經(jīng)整合，因此數(shù)據(jù)要比零散應(yīng)

用的服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域更為精確。02

工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別（4）目標(biāo)客戶。工業(yè)機(jī)器人主要由制造商購(gòu)買(mǎi)，是一種典型的B2B銷(xiāo)售方式，并且在汽車(chē)工業(yè)中占主導(dǎo)地位。服務(wù)機(jī)器人技術(shù)的客戶類(lèi)型更加多樣化，可能是制造商，軍事團(tuán)體，醫(yī)院，甚至是個(gè)人。購(gòu)買(mǎi)的決定是多種多樣的。（5）主要國(guó)家。最大的工業(yè)機(jī)器人制造國(guó)是日本，歐洲和美國(guó)也有重要的參與者。在服務(wù)機(jī)器人方面，情況恰恰相反，美國(guó)顯然處于領(lǐng)先地位。圍繞麻省理工學(xué)院，斯坦福大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等，已經(jīng)形成了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群，其中許多初創(chuàng)企業(yè)都是由這些機(jī)構(gòu)組成的。02

工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別（6）向世界開(kāi)放。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)非常專(zhuān)有，所有控制器都使用不同的語(yǔ)言，并且通常處于封閉狀態(tài)。即使在通信協(xié)議級(jí)別也是如此。盡管工業(yè)機(jī)器人也開(kāi)始開(kāi)放，但第三方應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)變得更加繁瑣。而開(kāi)源計(jì)劃即將達(dá)到服務(wù)機(jī)器人技術(shù)的臨界點(diǎn)，成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的最佳選擇是ROS?？梢栽L問(wèn)開(kāi)發(fā)人員社區(qū)開(kāi)發(fā)的工具，這將大大加快服務(wù)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。（7）利用技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人使用特定的機(jī)器人硬件和軟件。服務(wù)機(jī)器人行業(yè)在利用成本更

低，需要更少定制的現(xiàn)成技術(shù)方面做得更好。嵌入式電子設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信協(xié)

議，甚至包括諸如MicrosoftKinect之類(lèi)的傳感器，都被用于服務(wù)機(jī)器人。廣泛

采用的組件可以加快開(kāi)發(fā)速度，并降低機(jī)器人解決方案的成本。02

工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人區(qū)別（8）平臺(tái)成熟度。在服務(wù)和工業(yè)機(jī)器人上都安裝了自適應(yīng)夾持器。將其安裝在工業(yè)機(jī)器人上非常簡(jiǎn)單，通常一切都很穩(wěn)定，要求也很明確。這方面，服務(wù)機(jī)器人需要從工業(yè)方面的結(jié)構(gòu)和組織中學(xué)習(xí)。（9）酷因素。服務(wù)機(jī)器人比工業(yè)機(jī)器人要酷得多。孩子們進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域并不是為了制造業(yè)，通常幫助服務(wù)機(jī)器人吸引年輕人才的“酷”因素，這在工業(yè)機(jī)器人中似乎很困難。建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)0303

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人正處在標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程中，而服務(wù)機(jī)器人則需要和人或者更復(fù)雜的環(huán)境互動(dòng)，因此需要比工業(yè)機(jī)器人更“智能”，必須具備一定的自主反應(yīng)能力，能夠根據(jù)獲取到的指令信息做出相應(yīng)的反饋。0102日本推動(dòng)建立全球標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)型機(jī)器人前景廣闊03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)4.3.1服務(wù)型機(jī)器人前景廣闊從市場(chǎng)現(xiàn)狀來(lái)看，服務(wù)機(jī)器人之所以可以蓬勃發(fā)展，政策的助推、人力成本的增加、社會(huì)人口老齡化的驅(qū)動(dòng)、人工智能技術(shù)的崛起等方面都是不可或缺的因素。一方面，我國(guó)近年來(lái)相繼頒發(fā)了《中國(guó)制造2025》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》等綱領(lǐng)性文件，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了風(fēng)口；另一方面，數(shù)據(jù)顯示，社會(huì)就業(yè)人員人力成本不斷增高，中國(guó)65歲及以上的人口數(shù)量占比已超過(guò)10.8%。通過(guò)服務(wù)型機(jī)器人提升效率、

節(jié)省成本，滿足龐大的老年人群在養(yǎng)老、康復(fù)、護(hù)理、陪伴等方面出現(xiàn)的巨大需求

缺口，都在一定程度上促使服務(wù)機(jī)器人迎來(lái)了發(fā)展新機(jī)遇。03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)，隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，作為智能服務(wù)機(jī)器人核心要素之一的語(yǔ)音識(shí)別、面部識(shí)別也進(jìn)入發(fā)展新階段，使得服務(wù)機(jī)器人的仿真度（動(dòng)作、語(yǔ)言、識(shí)別）得以大幅提升，已從以往的僵化動(dòng)作進(jìn)入更“人性化”的新階段。在這些原因的共同促使下，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)井噴式發(fā)展。伴隨著服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，業(yè)界對(duì)于機(jī)器人與人類(lèi)在未來(lái)的關(guān)系展開(kāi)了新一輪討論。創(chuàng)新工場(chǎng)CEO李開(kāi)復(fù)認(rèn)為：“未來(lái)十年，翻譯、記者、助理、保安、司機(jī)、銷(xiāo)售、客服、交易員、會(huì)計(jì)、保姆，這些職業(yè)中90%從

業(yè)者將會(huì)被機(jī)器人取代?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士生導(dǎo)師梅濤也指出，人類(lèi)有多

少種分工，未來(lái)就會(huì)有多少種專(zhuān)業(yè)服務(wù)型機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人的風(fēng)口即將到來(lái)。03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)目前，服務(wù)機(jī)器人逐步應(yīng)用在餐飲、醫(yī)療、超市、物流等行業(yè)，邁出了替代或輔助人工的第一步，而醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域市場(chǎng)發(fā)展更是首當(dāng)其沖。在細(xì)分領(lǐng)域中，由于我國(guó)未來(lái)人口高齡化是大勢(shì)所趨，養(yǎng)老看護(hù)的缺口逐漸擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展已成為醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域中最重要組成部分。由于技術(shù)和工程化尚未成熟，機(jī)器人向傳統(tǒng)行業(yè)滲透還需要一定時(shí)間。而我國(guó)尚處于該領(lǐng)域的探索發(fā)展階段，服務(wù)機(jī)器人在使用功能的安全、可靠性等技術(shù)成熟度上還有諸多空間亟待發(fā)掘。03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)4.3.2日本推動(dòng)建立全球標(biāo)準(zhǔn)日本已與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）展開(kāi)磋商，旨在為輔助人類(lèi)的機(jī)器人制定標(biāo)準(zhǔn)。日本在機(jī)器人領(lǐng)域投入巨資的部分原因是該國(guó)的人口老齡化，為幫助老年人而設(shè)計(jì)的機(jī)器人正變得越來(lái)越普遍。日本已經(jīng)為機(jī)器人與人的互動(dòng)建立了一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)涉及醫(yī)療、商業(yè)和交通等諸多領(lǐng)域。日本國(guó)家先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所已經(jīng)發(fā)布了日本的JISY1001標(biāo)準(zhǔn)。03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)隨著老齡化社會(huì)的推進(jìn)，孩子越來(lái)越少，導(dǎo)致了勞動(dòng)力短缺，這對(duì)日本所有行業(yè)都構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。作為克服這種情況的解決方案之一，業(yè)界對(duì)引入機(jī)器人服務(wù)入寄予厚望。各種服務(wù)機(jī)器人，如導(dǎo)游機(jī)器人、送貨機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、輔助機(jī)器人等，有望在機(jī)場(chǎng)、商業(yè)設(shè)施、護(hù)理設(shè)施等普通人與這些機(jī)器人能夠共存的特定場(chǎng)所發(fā)揮重要作用。在這種情況下，應(yīng)該確保機(jī)器人的安全，以防止對(duì)人類(lèi)造成任何傷害。機(jī)器人可以幫助降低未來(lái)醫(yī)療機(jī)構(gòu)一線工作人員和其他一線工人面臨的風(fēng)險(xiǎn)，此外還可以為許

多仍需要人類(lèi)的領(lǐng)域騰出時(shí)間。03

建立服務(wù)機(jī)器人全球標(biāo)準(zhǔn)作為機(jī)器人領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者，日本希望能夠出口更多的機(jī)器人助手。由于任何未來(lái)的ISO標(biāo)準(zhǔn)都可能以日本現(xiàn)有的JISY1001為基礎(chǔ)，因此日本企業(yè)將在與全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。ISO現(xiàn)有的TC299標(biāo)準(zhǔn)是“機(jī)器人領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化，不包括玩具和軍事應(yīng)用”，它沒(méi)有像日本標(biāo)準(zhǔn)那樣考慮到各種設(shè)置的最佳實(shí)踐。TC299的新工作小組由日本領(lǐng)導(dǎo)，以確保全球標(biāo)準(zhǔn)至少與日本的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一樣強(qiáng)大。2021

服務(wù)機(jī)器人04042021服務(wù)機(jī)器人在2021世界機(jī)器人大會(huì)上，手術(shù)機(jī)器人是必看的亮點(diǎn)之一，“達(dá)芬奇”機(jī)器人、天智航天璣骨科機(jī)器人、術(shù)銳腔鏡機(jī)器人、康多腔鏡機(jī)器人等手術(shù)機(jī)器人爭(zhēng)奇斗艷。（1）“達(dá)芬奇”手術(shù)機(jī)器人。這是較早問(wèn)世的手術(shù)機(jī)器人，在世界范圍內(nèi)應(yīng)用較廣，享有較高聲譽(yù)。這款機(jī)器人由醫(yī)生控制臺(tái)、手術(shù)機(jī)械臂和成像系統(tǒng)三個(gè)部分組成，展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，工作人員還展示了用達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人搭體積非常小的積木。據(jù)介紹，醫(yī)生利用達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人可以進(jìn)行更加精細(xì)化的手術(shù)，并且由于是微創(chuàng)，對(duì)于患者來(lái)說(shuō)具有出血少、并發(fā)癥少、康復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。目前達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人在我國(guó)大陸地區(qū)的裝機(jī)量達(dá)到200多臺(tái)，主要采購(gòu)者為三甲醫(yī)院等大型醫(yī)院。042021服務(wù)機(jī)器人圖4-17達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人042021服務(wù)機(jī)器人（2）天智航“天璣”手術(shù)機(jī)器人。這是國(guó)際首款能夠開(kāi)展創(chuàng)傷骨科、脊柱外科手術(shù)的骨科機(jī)器人，能夠輔助開(kāi)展脊柱外科以及創(chuàng)傷骨科手術(shù)，可以進(jìn)行精準(zhǔn)定位的微創(chuàng)手術(shù)，據(jù)說(shuō)能讓手術(shù)時(shí)間節(jié)省30%。天璣骨科手術(shù)機(jī)器人已在北京積水潭醫(yī)院等多

家醫(yī)院投入使用。據(jù)該公司統(tǒng)計(jì)，截至2020年

末這款機(jī)器人已輔助醫(yī)生完成超萬(wàn)例手術(shù)。

2021年，天智航推出第二代天璣骨科手術(shù)機(jī)器

人，并且在前不久已被納入北京醫(yī)保支付范疇。

圖4-18天智航骨科手術(shù)機(jī)器人042021服務(wù)機(jī)器人（3）術(shù)銳腔鏡手術(shù)機(jī)器人，現(xiàn)場(chǎng)剝鵪鶉蛋。在展覽中，一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人在演示剝一顆生的鵪鶉蛋，并且還能在剝掉外殼的同時(shí)不破壞蛋殼下面的薄膜。這是北京術(shù)銳技術(shù)推出的腔鏡手術(shù)機(jī)器人。手術(shù)時(shí)醫(yī)生通過(guò)操控主控臺(tái)上的操作器，對(duì)手術(shù)工具和高清電子內(nèi)窺鏡進(jìn)行遙控操作，便能夠完成一臺(tái)微創(chuàng)手術(shù)治療。

圖4-19工作人員演示操縱機(jī)器人剝鵪鶉蛋042021服務(wù)機(jī)器人（4）疫情之下的“打工人”機(jī)器人。突如其來(lái)的疫情讓人們不得不“居家抗疫”，即使出門(mén)也要保持社交距離，而這給了機(jī)器人大展身手的好機(jī)會(huì)。清華大學(xué)人工智能學(xué)院在展會(huì)上帶來(lái)了咽拭子機(jī)器人和病房巡診機(jī)器人。咽拭子機(jī)器人

顧名思義是能夠自主進(jìn)行咽拭子采樣的機(jī)器人，它

可以快速部署并開(kāi)展持續(xù)性的咽拭子采集任務(wù)。使

用者只需要根據(jù)機(jī)器人的語(yǔ)音提示便可快捷簡(jiǎn)單的

完成自主采樣。

圖4-20清華大學(xué)咽拭子機(jī)器人042021服務(wù)機(jī)器人病房巡診機(jī)器人可以用于傳染病房的日常查房巡診，并且得益于5G的加持，可以實(shí)現(xiàn)跨省遠(yuǎn)程問(wèn)診。此外在新冠疫情不斷傳播的情況下，它的使用不僅減輕了醫(yī)生的工作量，這種無(wú)接觸巡診還能降低醫(yī)生交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)?？箵粢咔榈亩窢?zhēng)中，消殺工作也是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)然這項(xiàng)工作也可以由機(jī)器人來(lái)完成。這次大會(huì)上也有不少?gòu)S商展示了消殺機(jī)器人。比如洛必德帶來(lái)的

智能消殺機(jī)器人能夠自主移動(dòng)，以應(yīng)用于室內(nèi)外多種環(huán)境中。

它具有4個(gè)噴霧口，可以實(shí)現(xiàn)360度噴霧消殺。另外它還支持

手機(jī)小程序遠(yuǎn)程操控，既能遠(yuǎn)程規(guī)劃路線，也能完成定時(shí)定點(diǎn)

消殺工作。它還具有人體感應(yīng)功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人來(lái)到它身邊時(shí)，

便會(huì)自動(dòng)停止噴霧，防止消毒液沾染到人體皮膚上。圖4-21洛必德智能消殺機(jī)器人042021服務(wù)機(jī)器人除了醫(yī)用，送餐機(jī)器人也發(fā)展很快，幾乎成了當(dāng)今餐廳的標(biāo)配。從全國(guó)連鎖的海底撈，到街邊普通的餐廳，處處都能見(jiàn)到送餐機(jī)器人的身影。與此同時(shí)，各類(lèi)配送機(jī)器人也越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的身邊，比如商場(chǎng)、酒店、醫(yī)院等用到的室內(nèi)配送機(jī)器人以及室外的物流機(jī)器人等。這些各種用途的配送機(jī)器人都出現(xiàn)在了2021世界機(jī)器人大會(huì)上。（1）走得穩(wěn)、端菜穩(wěn)的送餐機(jī)器人。在展會(huì)B區(qū)，普

渡科技的送餐機(jī)器人在各樣的障礙物里走來(lái)走去，當(dāng)

有人站在它面前時(shí)，它會(huì)自動(dòng)繞行，還能保證

托盤(pán)里的食物紋絲不動(dòng)。

圖4-22普渡送餐機(jī)器人遇到行人停下042021服務(wù)機(jī)器人餐廳中人來(lái)人往的環(huán)境以及可能會(huì)出現(xiàn)的狹窄過(guò)道對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)是