• Förbättringar av AI och sensortekniker kommer att göra det möjligt för robotar att lära sig och anpassa sig, vilket vidgar deras möjliga tillämpningar.
• Tillväxt i efterfrågan på livsmedel och e-handel kommer att ha en viktig roll för att stödja produktion och andra applikationer på utbudssidan för autonoma styrda fordon och drönare.
• Behovet av högre produktivitet för att stödja BNP-tillväxt kommer också att driva branschen framåt. Robotar kommer i de flesta fall att öka den mänskliga potentialen, öka den totala produktiviteten och driva ekonomisk tillväxt.
• Säkerhetsförare kommer också att innebära att robotar i allt större utsträckning kommer att ta över från människor i de jobb och uppgifter där människors säkerhet är i fara.

Läsare från en mer "mogen" generation som växte upp med att titta på tecknade filmer kanske minns showen The Jetsons , där en familj på fyra, plus deras hund Astro, går om sina dagliga liv i Orbit City år 2062 och rörde sig i flygande bilar som med ett knapptryck fälls ihop till en liten handtransporterbar portfölj. Bland dem är Rosie, Jetsons mänskliga hushållsrobot som är hembiträdet och hushållerskan. Rosie utför alla underliga uppgifter i huset och ses ofta rulla runt på hjulbenen med en dammsugare i handen.

Rosie är bara en av en lång lista av robotkaraktärer som har dykt upp i popkulturen under decennierna. Människor har konsekvent lekt med och utforskat idén om en framtid där robotar blir normala delar av våra liv och ofta tar över de mer snåla uppgifterna och sysslorna. Ändå har en sådan framtid hittills inte förverkligats, kanske det närmaste vi har hittills är Roomba-robotdammsugaren.

I verkligheten har robotar gjort otroliga framsteg de senaste åren. Tack vare förbättringar i datorseende, skicklighet och även övergripande ekonomi, har robotapplikationer blivit allt mer användbara och bekvämare för en mängd olika repetitiva och tunga uppgifter. Men det mesta av tillväxten inom robotik har skett i industriella tillämpningar, och därmed dold från allmänhetens synvinkel. Men tack vare de senaste genombrotten inom områdena AI, mekatronik, sensorer och batterier finns det starka skäl att tro att detta kommer att förändras. Fokus i denna artikel kommer därför att ligga på utsikterna för så kallade tjänstrobotar , det vill säga den mer konsument- och kommersiellt inriktade robotmarknaden. Detta är utan tvekan det mest intressanta utvecklingsområdet framöver, där autonomt lärande och modulära plattformar ger de mest relevanta effekterna. En framtid där roboten Rosie dammsuger huset och lagar vår mat åt oss är kanske inte längre en så avlägsen hägring.

Vad är servicerobotar?

För det första är några klargörande definitioner på sin plats. Och kanske det bästa stället att börja är med den mer grundläggande och allmänna frågan om vad en robot själv är . Att identifiera en gemensam definition är utmanande:om du frågar tre olika robotiker kommer du förmodligen att få en rad olika svar. Oxford Dictionary definierar en robot som "en maskin som kan utföra en komplex serie av åtgärder automatiskt, särskilt en som kan programmeras av en dator." Men att använda en standarddefinition som denna kan ofta vara otillfredsställande, eftersom det i teorin kan innebära att många vanliga vardagsmaskiner kan betraktas som robotar. Till exempel är en diskmaskin, eller en bankomat, maskiner som ges programmerbara order och sedan utför en rad åtgärder automatiskt. Men är de verkligen robotar?

En mer lämplig definition, enligt min mening, kommer från robotisten Anca Dragan från UC Berkeley, som definierar robotar som "en fysiskt förkroppsligad artificiellt intelligent agent som kan vidta åtgärder som har effekter på den fysiska världen." Enkelt uttryckt är en robot en maskin som samlar information från sin omgivning, bearbetar den och sedan utför en handling baserad på denna information. Med ovanstående definition finns det fortfarande många olika typer av robotar, alla med olika utseende och funktioner. Men det som binder dem samman är att de delar en uppsättning gemensamma element som ett kontrollsystem, ett batteri, sluteffektorer, sensorer, ställdon och en viss grad av intelligens för att förstå och anpassa sina handlingar till omgivningen.

Exempel på moderna robotar är kollaborativa robotar, som arbetar tillsammans med människor i en delad arbetsplats, och som kan uppfatta människorna omkring dem och anpassa sina rörelser därefter. Andra moderna robotar är designade för att arbeta autonomt som Autonomous Guided Vehicles (AGV), som kan köra runt i ett lager och transportera saker, eller drönare som kan utföra komplexa O&M-aktiviteter eller används för sista mils leveranser. Dessa nyare generationer av robotar är fascinerande och spännande maskiner som är avsedda att förändra vårt sätt att leva på otaliga sätt.

Industrial vs Service Robots

International Federation of Robotics kategoriserar dagens robotar i två huvudkategorier:industri- och tjänsterobotar. Denna uppdelning är viktig och användbar eftersom den särskiljer robotar utifrån deras relation till människor och arbete. En industrirobot är den klassiska roboten som vi tänker på som närvarande i en fabrik, som läsarna sannolikt kommer att föreställa sig med en eller flera robotarm(ar) som utför en fördefinierad uppgift. Industrirobotar växer stadigt i användning och användning (se figur nedan), och detta är en spännande och snabbt växande marknad.

Servicerobotar, å andra sidan, sträcker sig utanför arbetsplatsen och går in i en värld av spännande nya applikationer som kan bidra till att förbättra både vårt dagliga liv och vårt arbetsliv. En servicerobot "är en robot som utför användbara uppgifter för människor eller utrustning exklusive industriell automationsapplikation" (ISO-standard IFR). De klassificeras efter personlig eller professionell användning och de antar en rad olika former och har varierande och utvecklande tillämpningar. Tjänsterobotar utvecklas tack vare relevanta framsteg inom robotik relaterad till kognition, manipulation och interaktion, och är enligt min mening det mest intressanta utvecklingsområdet framöver, där autonomt lärande och modulära plattformar ger de mest relevanta resultaten och effekten.

The Coming Boom in Robotic Commercial Applications

Som nämnts finns det en mängd olika drivkrafter som stödjer utvecklingen och framtida tillväxtmöjligheter för tjänsterobotar. De mest relevanta är:tekniska drivkrafter, marknadsdrivare, produktivitetsdrivare och säkerhetsdrivare.

• Teknologiska drivkrafter:Förbättringar av AI och i sensortekniker kommer att möjliggöra vidareutveckling av robotteknik, vilket ger möjlighet att utnyttja dem på olika och användbara sätt. Robotar kommer i allt högre grad att ha förmågan att lära sig och anpassa sig, vilket breddar sina möjliga tillämpningar;
• Marknadens drivkrafter:På grund av den höga tillväxten som förutspås i efterfrågan på livsmedel och e-handel kommer robotar att ha en viktig roll i att stödja produktion och andra aktiviteter på utbudssidan. Faktum är att användningen av kommersiella robotar, som drönare eller autonoma styrda fordon, kan göra gårdar eller lager mycket effektivare, vilket gör att dessa kan hålla jämna steg med den växande efterfrågan;
• Produktivitetsdrivkrafter:Behovet av högre produktivitet för att stödja BNP-tillväxt kommer också att driva branschen framåt. Robotar kommer i de flesta fall att öka den mänskliga potentialen genom att stödja människor i deras aktiviteter, öka den totala produktiviteten och driva ekonomisk tillväxt;
• Säkerhetsfaktorer:En annan faktor som sannolikt driver branschen framåt är att det fortfarande finns massor av farliga jobb, av vilka många redan kan utföras av robotar. Experter säger att robotar kommer att ta över de trista, smutsiga och farliga jobben för människor.

Stormning av marknaden för tjänsterobotar

Uppskattningarna varierar när det gäller den kommersiella robotmarknadens potentiella storlek. I en rapport från 2014 uppskattade BCG att den globala marknaden för robotik (dvs. inklusive industrirobotar) skulle nå 67 miljarder dollar till 2025. Intressant nog reviderade de bara tre år senare sin uppskattning uppåt till 87 miljarder dollar, just driven av en stor ökning av sin uppskattning för storleken på den kommersiella marknaden och konsumentmarknaden (uppskattningarna reviderades upp med 34 % respektive 156 %). Som kan ses i figuren nedan uppskattar BCGs att både den kommersiella marknaden och konsumentmarknaden kommer att vara värda 23 miljarder dollar vardera 2025, för vilket de var tvungna att öka uppskattningen med 156 % och 34 %.

En separat studie av Loup Ventures i samarbete med IFR fann att marknaden för kommersiella robotar 2017 ligger på 6,4 miljarder dollar med 256 335 sålda enheter. De förutspår totalt 1 310 181 sålda enheter för totalt 29,9 miljarder USD 2025 (23 % CAGR) – inte så långt ifrån BCG-uppskattningen. Det som sticker ut från deras uppskattningar nedan är att det mesta av värdetillväxten kommer att drivas av AGV-segmentet, medan drönare kommer att ha den högsta CAGR under samma period.

Många ytterligare uppskattningar har gjorts, med utfall som ofta avviker avsevärt från siffrorna som visas ovan, men alla har ett gemensamt drag:de projicerar alla en betydande tillväxt under den kommande framtiden.

En intressant sak att tänka på är att när man tänker igenom marknadens storlek måste man inte bara ta hänsyn till sålda enheter utan även spridningen av så kallade robots-as-a-service, där kunden betalar en avgift för en tjänst som underlättar en sömlös integration av robotar och inbyggda enheter i webb- och molnmiljöer. Enligt en IDC-rapport kommer 30 % av kommersiella tjänsterobotar år 2019 att vara i form av robot-som-en-tjänst, och samma rapport säger att år 2020 kommer 20 % av robotarna att vara beroende av molnbaserad programvara för att förvärva nya färdigheter, vilket leder till en vidareutveckling av en robotmolnmarknad, som växer från 2,20 miljarder USD 2017 till 7,5 miljarder USD 2022

Hur kommer kommersiella robotar att användas?

Idag finns det redan flera olika applikationer för servicerobotar. Med tanke på att tjänsterobotar täcker allt utanför tillverkning/industritillämpningar, kan detta inkludera områden som lager, sjukvård, jordbruk, säkerhet och många andra. LoweBot, till exempel, är en robot som rullas ut av återförsäljaren Lowe's i sina butiker i Bay-området som "kan hitta produkter på flera språk och effektivt navigera i butiken. Eftersom LoweBot hjälper kunder med enkla frågor, gör det det möjligt för anställda att lägga mer tid på att erbjuda sin expertis och specialkunskap till kunderna. Dessutom kan LoweBot hjälpa till med lagerövervakning i realtid, vilket hjälper till att upptäcka mönster som kan styra framtida affärsbeslut." Andra exempel är Savioke inom hotellområdet eller Locus Robotics inom materialhantering i lager.

Framöver finns det många nya tjänsterobotapplikationer, men de segment där den största tillväxten förväntas är inom AGV, drönare, medicinska robotar och fältrobotar. Låt oss titta på dessa i tur och ordning.

Autonomous Guided Vehicles (AGV)

AGV-bilar är den största och mest lovande kommersiella applikationen, och marknaden förväntas nå 10 miljarder dollar år 2025. Framsteg inom autonom körteknik driver marknaden framåt.

Tidiga AGV:er var huvudsakligen trådbundna (vilket betyder anslutna till ytan) och var av denna anledning relativt oflexibla och även dyra att installera. Nyligen har dock mer flexibla och intelligenta AGV:er introducerats av företag som Fetch Robotics, som kan fatta beslut i situationer de aldrig har stött på tidigare. Denna flexibilitet kan ge olika fördelar, inklusive möjligheterna till minskade olyckor, högre produktivitet och lägre kostnader.

Amazon är ett av de företag som har använt sig mest av AGV i sina lager, tack vare deras förvärv av KIVA 2012. Framöver dyker det kontinuerligt upp nya AGV-applikationer som hyllskanningen utförd av Bossa Nova Robotics. UGV (obemannade markfordon) går också över från att huvudsakligen vara militära tillämpningar till kommersiella. Clearpath Robotics är ett av de ledande företagen inom detta område och utvecklar både AGV och UGV.

Hämta Robotics AGV vs Clearpath Robotics UGV

Drönare

Drönare revolutionerar affärsverksamheten på många olika sätt. Drönare kan användas i 3D-kartläggningsaktiviteter, sista mils leverans, medicinska leveranser, inspektionsaktiviteter, överföring av data, videoinsamling, bostadsförsäkring eller byggövervakning. Drönares inverkan i kommersiell verksamhet har hittills fortfarande varit ganska begränsad, särskilt med tanke på uppskattningarna av vart marknaden är på väg (PWC uppskattar att marknaden kommer att vara värd 127 miljarder dollar). Detta är av en mängd olika anledningar, men främst på grund av regulatoriska frågor.

Det mesta av värdet som genereras av drönare under kommande år kommer att vara relaterat till värdeskapande tjänsteaktiviteter som datainsamling, hantering och analys. När autonoma drönare kommer att utöka sin närvaro till kommersiell verksamhet kommer drönare att skapa insikter baserade på insamlad data och automatiskt översätta dem till beslut och handlingar. Återigen är Amazon ett av de företag som satsar mest på drönare, via ett projekt som heter Amazon Prime Air . Amazon har utvecklat olika patent relaterade till drönare, ett som visar ett uppfyllelsecenter på flera nivåer, ett luftburet drönarlager 45 000 fot i luften, ett undervattensdrönarlager och en drönarladdningsstation.

Flygburet drönarlager

Medicinska robotar

Potentialen för robotar inom vården, särskilt om de kombineras med AI, är enorm. De mest intressanta tillämpningarna är relaterade till kirurgiska robotar, rehabiliteringsrobotar och medicinska transportrobotar.

Kirurgiska robotar har redan förbättrat minimalt invasiv kirurgi, vilket minskat patienttrauma. På grund av förbättringar i skicklighet och datorseende kan en robot nu överträffa en expertkirurg i samma procedur. Rehabiliteringsrobotar, eller exoskelett, spelar en viktig roll för att förbättra livskvaliteten för personer med funktionsnedsättning, hjälpa till att förbättra rörlighet, koordination och styrka.

Medicinska transportrobotar kan navigera genom sjukhusanläggningen med förnödenheter, mediciner och måltider och optimerar kommunikationen mellan läkare, personal och patienter. Andra relevanta tillämpningar är sanitets- och desinfektionsrobotar som kan minska risken för infektion och risken för utbrott av dödliga antibiotikaresistenta bakterier, medan robotiserade receptdispenseringssystem kan minska misstag i distributionen av läkemedel till patienter.

Surgical Robot från Intuitive Surgical

Fältrobotar

AI och Robotics tar även fart inom jordbruksindustrin, där flera startups (t.ex. Abundant Robotics eller Harvest Automation) tar fart. VCs lägger betydande mängder kapital för att arbeta i detta område, med mer än 320 miljoner USD investerade under 2017. För närvarande är de viktigaste robotapplikationerna skörd och plockning, ogräsbekämpning, autonom sådd, sprutning och gallring.

Skörd och plockning är för närvarande förmodligen de mest spridda tillämpningarna inom fältrobotik, där robotar används i växthus, men också för att samla in frukt och grönsaker. Ogräsbekämpningen expanderar också, vilket ger möjlighet att minska användningen av bekämpningsmedel i gårdar, med lösningar som den från Ecorobotix.

Framsteg inom datorseende leder också till utvecklingen av autonom sådd, sprutning och gallring, medan andra intressanta utvecklingar sker inom livsmedelsindustrin mer allmänt, där robotar har använts i restauranger som Miso Robotics, eller för matleverans som Starship.

ogräsbekämpningsrobot från Ecorobotix

En robotrevolution?

Som förhoppningsvis har kommit fram vid det här laget är det troligt att robotar under de kommande decennierna kommer att spela en allt viktigare roll i vårt dagliga liv. De flesta framstegen kommer att vara relaterade till vidareutvecklingen av AI, datorseende, sensorer, navigering och halvledarteknik.

Men även om framtiden ser ljus ut finns det några moln vid horisonten. Ett av de största hoten mot utvecklingen av sektorn kommer utan tvekan i form av regulatoriska risker. Som många läsare kanske redan är medvetna om har det blivit en ökad debatt kring robotik och AI, med särskild tonvikt på de effekter som robotar kommer att ha på vår arbetskraft.

Min personliga syn på ämnet är att robotar ökar produktiviteten och konkurrenskraften för de företag som använder det. Denna ökning av produktiviteten kan och bör leda till en ökning av genomsnittslönerna, vilket borde öka efterfrågan, faktiskt skapa nya jobbmöjligheter. Den huvudsakliga effekten, som har visats av olika studier av Graetz och Michaels (London School of Economics) eller av Bessem (Boston University School of Law), av införandet av robotar och automation är en övergång från låg-/medelnivå kvalificerad arbetskraft , till högre kvalificerad arbetskraft, vilket också driver en ökning av de totala lönerna. På så sätt kan robotik ses som ett sätt att eliminera eller minska de mer snåla och farliga jobben i våra ekonomier och möjliggöra en övergång till mer kreativa och intellektuella aktiviteter.

Huvudfrågan är dock att övergången till högre kvalificerad arbete givetvis inte kommer att ske automatiskt och kommer att kräva insatser relaterade till utbildning och omkvalificering av vissa typer av jobb, som beskrivs i en Mckinsey-rapport från 2017. Denna omskolningsinsats måste ledas av regeringar såväl som av företagen som driver den tekniska revolutionen, och detta är den viktigaste åtgärden som måste vidtas om den förestående robotrevolutionen ska bli en framgång.

Att skiljas:The Skills Gap

Trots farhågorna kring automatisering och robottekniks effekter på jobb är den nuvarande och förutsebara verkligheten att det faktiskt finns en tydlig kompetensklyfta, och att många företag inte kan tillsätta lediga platser på grund av bristen på de kvalificerade kandidaterna för dessa tjänster relaterade till framtida robotteknik. EU-kommissionen förutspådde till exempel att Europa skulle kunna möta en brist på upp till 750 tusen kvalificerade IKT-arbetare till 2020, vilket satte utvecklingen av digitala färdigheter till kärnan i deras strategi för EU:s arbetsmarknad.

I USA har det förutspåtts att en utjämning av kompetensklyftan inom robotik och AI skulle kunna fylla uppskattningsvis 1 miljon nya jobb, men bara om storskaliga offentliga och privata initiativ förbinder arbetare med den utbildning de behöver. Att minska kompetensgapet kommer att kräva närmare kopplingar mellan företag och utbildningsinstitutioner för att identifiera och utrusta arbetare för dessa nya, mer efterfrågade jobb, och bättre vägleda studenter om vilka kurser som har störst potential för deras karriärer.

I detta syfte lanserade World Economic Forum ett initiativ som syftar till att upprätthålla de aktiviteter som utvecklats av företag och utbildningsinstitutioner för att omskola och uppgradera arbetskraften för morgondagens ekonomier, inklusive inom områden som robotik och automation. Investeringar i robotik bör upprätthållas av investeringar i humankapital för att minska den nuvarande kompetensklyftan och göra det möjligt för företag att dra nytta av en högre nivå av interaktion och komplementaritet mellan människor och maskiner, och på så sätt bidra till att driva ekonomisk tillväxt och produktivitetsförbättringar.