如果說前三次工業革命關注效率、質量和成本，那么第四次工業革命更多的是強調柔性、智能和資源。作為現代工業生產力的代表之一，機器人行業在近十年內蓬勃發展，中國市場的平均增長率更是全球的兩倍以上。制造業轉型提升保障和帶動了工業機器人的旺盛需求，物聯網、大數據、人機交互等關鍵技術的加速突破，服務機器人下游應用場景也日趨廣泛，迎來發展機遇。

　　下一代機器人

　　自動化、數字化技術的發展給各行各業帶了了長遠的影響，機器人行業也不例外。

• Cobots協作機器人

　　智能手機革命和自動駕駛汽車的發展降低了現成硬件的成本，更小、更靈巧的機器人已進入工廠車間。這些重量更輕、成本更低的機器人可以配備傳感器，在工業環境中與人類協同工作，由此誕生了協作機器人。

　　從歷史上看，機器人行業一直受到諸多問題的困擾：如引導機器人識別和導航物體（包括人）的視覺技術改進緩慢，只能憑借一些簡單粗暴的手段保護人類免受機器人失控的影響；機器人的抓握和機械能力仍然有限；機器人24小時工作，帶來了平均成本的降低，機械自動化是趨勢，但是技術并沒有讓機器人發展到能處理一切。

　　隨著機器人在全球范圍內擴散到工廠，它們越來越需要具備識別并安全地在物體周圍運作，這就對視覺系統的提升要求很高。過去許多機器人在高度結構化的環境中執行可重復的任務，因此為了安全起見，生產環境中機器人更多需要隔離防護，隨著技術發展，3D傳感器、機器視覺的發展，機器人可以識別和導航物體和人類，隨著機器學習和AI的發展，機器人可以在示教學習中學習解決"邊緣情況"的可能。

　　算法的加持讓協作機器人更敏捷地應對變化，旨在確保人和生產環境的安全。機器人不再是簡單重復動作，而是和人近距離的協作，Cobots機器人技術以及AGV（無人搬運車），已經成為制造業和倉庫環境方面的標準。

• 云聯機器人

　　云的興起，使得大量的計算資源，存儲資源，和在此基礎上的創新服務變得觸手可得。當計算資源，存儲資源后置到云端時，機器人可以變得更加小巧，更加節能，省去了本地的大量維護和開發工作，同時擁有大量計算資源來處理大數據，機器學習等等場景。

　　機器人和云端通過通信，包括5G技術來實現資源共享，便利高效的同時，本地的實時響應，高效通信，以及通信的安全問題就變得尤為重要。

• 共享控制機器人

　　在醫療領域中，醫生通過操作界面控制機器人操作精密的手術，這種控制機器人可以減少人類的失誤，提升醫療水平。同時，機器人需要給操作的醫生適當的反饋，以帶來現場感知。這需要機器人動作和操作者動作之間保持低延時通信，如果涉及遠程手術，還要保證通信的信息安全。

　　隨著老齡化人口的增加，生活中的共享控制機器人比如霍金的輪椅，也會被普及化，人和機器一起控制運動，機器識別人操作的軌跡進行移動，同時自行監控軌跡上可能的風險，共同達成最終的運行線路。機器和人之間的實時響應，通信的低延時直接影響到設備的可用性。

　　新技術的機遇和挑戰

　　AI以及其子集ML發展迅猛。機器人利用AI以及ML能力，從復雜任務或者失誤中學習，收集數據，進行決策，從自動化走向自治化，極大減少了人的工作負荷。如京東數科機房巡檢AI機器人，集成了大量的傳感器，激光雷達、熱成像相機、溫濕潔凈度等多種傳感器，可實時監測機房內的溫度、濕度、粉塵、煙霧、噪音等環境指標，并對服務器的儀表盤、設備指示燈、屏顯、開關等進行檢測。

　　這類應用場景涉及到復雜的人類交互，比如自然語言的交互，是未來的趨勢。同時，新的應用發展迅猛，需要機器人本身的軟件平臺對于快速頻繁的創新以及AI/ML相關的應用友好，便于快速部署，快速驗證，而不對原有系統造成負擔。

　　借助機器視覺，影像，紅外或者X射線以及傳感器技術，機器人能夠感知外界環境。技術為機器人的動作控制提供視覺反饋，如生產線上識別工件，識別人的位置、方向和行動軌跡，便于自適應控制；為機器人提供視覺導航，如實時檢測視覺信息跟蹤路徑，檢測障礙物，識別路標以及環境，確定方位；機器人更多被用于代替或幫助人工進行質量控制和安全檢查。

　　這些機器人的新應用場景，除了依賴云端提供的計算和存儲資源外，更多的是將識別加入到控制周期中，進行反饋控制，而不只是監控，然而也增加了控制的復雜性。這需要邊緣系統的開放性、實時性來滿足要求，不僅能添加識別的功能，還要保證控制的及時。

　　此外，大量新技術的應用，需要更多擁有更強計算力的高性能硬件平臺，軟件以及軟件平臺要相適配，以充分發揮這些硬件的能力，并且要易于部署和驗證，保持架構的友好。在新功能部署的情況下，通過功能安全的認證，同時確保信息安全非常重要。

　　現有機器人產品尚不能滿足用戶智能化需求，人機交互、柔順控制、功能仿生、智能感知等關鍵技術，新技術和新應用的涌現，對功能安全和信息安全也帶來的新的挑戰?？偟膩碚f，創新軟件平臺幫助機器人擁有更多的功能，同時不影響機器人的實時響應和安全特性，旨在快速驗證新的應用功能。

　　創新軟件平臺

　　為應對以上這些挑戰，風河公司為機器人關鍵基礎設施提供了一些創新的軟件平臺產品和實踐。

　　無論是開源的Linux、商業化的RTOS，還是兩種產品同時需要，也無論是設計、開發還是部署，風河都為客戶提供了全面的軟件陣容和業務支持。這種靈活性使風河公司能夠提供富有創新的產品，借助于最新的社區驅動型創新，一站式滿足關鍵任務應用的功能安全性、信息安全性和可靠性要求。

• 將嵌入式系統現代化

　　虛擬化技術并不是新技術，已經在企業IT運營中應用了多年，為了在嵌入式系統中釋放虛擬化的潛力，風河公司開發了Wind River Helix Virtualization Platform（HVP）。

　　Wind River Helix Virtualization Platform將VxWorks實時操作系統（RTOS）和嵌入式Linux融入邊緣計算軟件平臺之中，借助虛擬化技術，將VxWorks和Linux兼容，并支持其他操作系統無需修改即可在同一框架中運行，由此提供了一套跨越整個風河產品集的軟件開發環境，幫助企業從舊系統過渡到新系統，進而將嵌入式系統現代化。

　　由于許多關鍵基礎設施系統既需要開源Linux又需要經過驗證的RTOS，而Wind River Helix Virtualization Platform恰恰提供了兩全其美的環境，將VxWorks和Wind River Linux集成進入了一個單一的解決方案之中，且出自同一提供商。它是專門為實現嵌入式系統虛擬化演進而設計的解決方案，幾乎可以運行任何嵌入式系統的單一平臺，無論傳統既有系統還是現代全新系統。

　　隨著物聯網和5G的發展，萬物互聯的時代安全是不容忽視的一環。過去30多年來，實時操作系統(RTOS)VxWorks平臺一直推動著嵌入式應用功能安全性和信息性的發展，并提供了高度確定性的性能。在此過程中，VxWorks不斷發展，滿足了軟件開發人員不斷變化的需求。

　　風河正在以VxWorks來顛覆和重新定義嵌入式開發的工程模式，讓開發變得更為簡便易行，進而提高了生產率。當今的實時操作系統(RTOS)必須接受現代化開發實踐，這意味著要與開發人員使用的主流框架、語言和方法相兼容，同時還不能犧牲功能安全性、信息安全性、性能和可靠性。

• 引領創新與合作

　　為了更好地幫助用戶應對軟件開發面臨的挑戰，風河系統公司近日推出了創新與合作的新平臺--WindRiverLabs。這是一個為開發人員量身定制的新網站，技術人員可以在此獲得軟件工程、概念驗證、開源集成、實驗性軟件和新技術的相關支持，網站還為開發者社區提供了首個免費VxWorks實時操作系統（RTOS）軟件開發工具包（SDK）。

　　開發周期、時效、成本一直都是企業在進行軟件開發中面對的壓力。應用開發與應用場景相關，而邊緣開發環境數量非常巨大，從而讓開發周期更短，節奏更快，此外，還有成本壓力，尤其是合格軟件工程師的成本。WindRiverLabs為開發人員（不限于風河的客戶）提供了在邊緣進行協作創新的環境，并具備機器學習和計算機視覺等功能。以此為基礎，開發人員還能與創建項目的軟件工程師互動，與其他軟件工程師共同應對類似的挑戰，并與風河生態系統成員共同探索新市場和前瞻性設計。

　　結語

　　機器人行業快速發展，增強感知能力，增強學習能力，自治機器人將擴展到生活方方面面。在未來，人與機器人的協作將更頻繁，處理更復雜的事務，提高效率。機器人需要保持實時響應，并確保人和工作環境的安全。創新軟件平臺需要適應機器人行業的發展，對新應用，新的部署和驗證方式友好，滿足關鍵任務型應用的功能安全性、信息安全性和可靠性要求。風河將持續提供安全，可靠，實時，整合，快速部署的軟件平臺，持續擁抱快速發展的機