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機(jī)器人并非無(wú)所不能 專家:要通過(guò)技術(shù)迭代讓它更聰明

時(shí)間:2021-09-14 15:58:28來(lái)源:

導(dǎo)語(yǔ):?隨著機(jī)器人技術(shù)的迭代,機(jī)器人不再只是工廠里的“龐然大物”,而是逐漸成為人們身邊的“靈活助手”。展館內(nèi)還有不少同類機(jī)器人,或單臂操作、或雙臂協(xié)同,順利地進(jìn)行著抓取雞蛋、分揀快遞、遞送水瓶、咖啡拉花、寫(xiě)“!弊帧浾吡私獾,這些機(jī)器人目前的“本職工作”多為汽車(chē)、3C等領(lǐng)域的生產(chǎn)制造,從類別上都屬于協(xié)作機(jī)器人,由傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人迭代而來(lái)。

       在2021世界機(jī)器人大會(huì)展館中,記者看到一個(gè)協(xié)作機(jī)器人在展臺(tái)演示著草莓采摘的過(guò)程。據(jù)介紹,新西蘭已經(jīng)有這樣的協(xié)作機(jī)器人“走進(jìn)”果園,幫助果農(nóng)采摘獼猴桃。

  那么,相比于展館中草莓模型的硬度、大小和位置較為固定,在真實(shí)的果園場(chǎng)景中,面對(duì)形狀、大小、生熟程度均不盡相同的獼猴桃,機(jī)器人是如何判斷哪些可以摘、哪些還不能摘;哪些需要輕拿輕放、哪些需要“用力”摘下?

  據(jù)展臺(tái)工作人員介紹,這是因?yàn)樽寘f(xié)作機(jī)器人搭載了工業(yè)相機(jī),從而判斷果實(shí)的大小、形狀、成熟程度等,通過(guò)算法優(yōu)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的采摘。

  實(shí)際上,隨著機(jī)器人技術(shù)的迭代,機(jī)器人不再只是工廠里的“龐然大物”,而是逐漸成為人們身邊的“靈活助手”。展館內(nèi)還有不少同類機(jī)器人,或單臂操作、或雙臂協(xié)同,順利地進(jìn)行著抓取雞蛋、分揀快遞、遞送水瓶、咖啡拉花、寫(xiě)“福”字……記者了解到,這些機(jī)器人目前的“本職工作”多為汽車(chē)、3C等領(lǐng)域的生產(chǎn)制造,從類別上都屬于協(xié)作機(jī)器人,由傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人迭代而來(lái)。

  何為協(xié)作機(jī)器人?湖南瑞森可機(jī)器人科技有限公司副總裁楊帥在接受央廣網(wǎng)記者采訪時(shí)指出,“在學(xué)術(shù)研究層面,能夠與人協(xié)作、與環(huán)境交互的機(jī)器人叫作共融機(jī)器人,在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中被稱為協(xié)作機(jī)器人,其實(shí)都是強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的交互能力。”

  清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授孫富春也對(duì)央廣網(wǎng)記者表示,“人和機(jī)器共融,就像兩個(gè)人之間的協(xié)作,如果兩個(gè)人想法、思路不統(tǒng)一,都很難合作。而機(jī)器和人之間的協(xié)同,則需要在人和機(jī)器在感知和通信方面進(jìn)行協(xié)調(diào),這就需要通過(guò)AI算法來(lái)完成!

  “比如,戴假肢的人希望假肢真正成為其身體不可或缺的一部分,要能感受到假肢的觸覺(jué),可以通過(guò)神經(jīng)接口實(shí)現(xiàn)。即通過(guò)人體神經(jīng)和假肢機(jī)電信號(hào)連接起來(lái),在神經(jīng)解碼后,把大腦指令傳輸給機(jī)械假肢,假肢感應(yīng)后也將觸覺(jué)信號(hào)通過(guò)神經(jīng)接口傳回大腦!睂O富春告訴記者,另一方法是跨模態(tài)觸發(fā),也就是讓機(jī)器人基于對(duì)大量物體的形態(tài)、觸覺(jué)等進(jìn)行特征交叉學(xué)習(xí),在其“大腦”中建立聯(lián)系。

  “比如我們聞到紅燒肉的香味就會(huì)想到紅燒肉,那是因?yàn)槲覀冊(cè)?jīng)吃過(guò)紅燒肉,對(duì)紅燒肉的形狀、味道等有過(guò)認(rèn)知基礎(chǔ)。”孫富春表示,對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō),也需要通過(guò)算法學(xué)習(xí)變得“更聰明”。

  據(jù)了解,孫富春教授團(tuán)隊(duì)研制的咽拭子采集機(jī)器人、五指靈巧手、病房巡檢機(jī)器人、移動(dòng)雙臂機(jī)器人等參加了此次展覽。其中,咽拭子自主采集機(jī)器人系統(tǒng)采用力反饋及柔順控制策略,保證采集動(dòng)作的安全性;結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了咽部區(qū)域識(shí)別算法及運(yùn)動(dòng)路徑自主規(guī)劃算法,讓采集更加準(zhǔn)確;整機(jī)采集時(shí)間低于1分鐘每人,完成2-3個(gè)護(hù)士的工作量,采樣高效且有效性超過(guò)94%。同時(shí),該系統(tǒng)中咽拭子自動(dòng)裝卸,智能語(yǔ)音提示、系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)警等功能讓使用更加便捷;全新咬口器設(shè)計(jì),擬人化動(dòng)作擦拭,保證采集動(dòng)作的可靠性。據(jù)悉,目前該系統(tǒng)已經(jīng)在蘇州方艙醫(yī)院、南通疾控中心等多地進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。

  為什么說(shuō)協(xié)作機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的迭代升級(jí)?楊帥告訴記者,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人往往被安裝在防護(hù)圍欄里工作,不能與人直接接觸,且需要專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行編程,一般人無(wú)法操作和使用。因此,要讓機(jī)器人對(duì)人類所處的環(huán)境能夠“隨機(jī)應(yīng)變”,從而更好地輔助人類,就需要機(jī)器人具備對(duì)環(huán)境的自主感知能力和與環(huán)境的實(shí)時(shí)交互能力。在這種背景下,協(xié)作機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。

  以瑞森可在本次大會(huì)中展示的Baxter雙臂協(xié)作機(jī)器人為例,據(jù)介紹,其采用柔性關(guān)節(jié)技術(shù),并且內(nèi)置視覺(jué)、力覺(jué)等多種傳感器,使它能夠安全地與人和環(huán)境進(jìn)行交互。同時(shí),通過(guò)采用普通人就能使用的牽引式示教方式,讓人在幾分鐘之內(nèi)就可以教會(huì)該款機(jī)器人執(zhí)行一個(gè)任務(wù)。

  楊帥表示,協(xié)作機(jī)器人目前主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足,但近年來(lái)越來(lái)越多的協(xié)作機(jī)器人開(kāi)始應(yīng)用到制造業(yè)之外的領(lǐng)域,包括醫(yī)療、物流、安防、零售等!皡f(xié)作機(jī)器人大大擴(kuò)展了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用能力和邊界,未來(lái)的機(jī)器人也一定都是這種能夠人機(jī)協(xié)作、安全交互的機(jī)器人,這是必然的趨勢(shì)!

  《2020年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》顯示,2019年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷量占比5.36%,同比上升1.32個(gè)百分點(diǎn),預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷量占比有望達(dá)到6.5%以上,2021年有望達(dá)到7.5%以上。

  中國(guó)工程院院士王耀南就機(jī)器人給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的定義:“無(wú)論是工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人還是特種機(jī)器人,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),機(jī)器人就是一體化的機(jī)械裝置,近幾年增加了機(jī)器人的感知、對(duì)話、決策、控制等功能,讓機(jī)器人更加智能!

  同時(shí),王耀南對(duì)機(jī)器人的未來(lái)趨勢(shì)指出,未來(lái)在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界以及產(chǎn)業(yè)界要求最多的服務(wù)機(jī)器人,更多的要向3.0協(xié)作機(jī)器人發(fā)展,要讓機(jī)器人的認(rèn)知學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、語(yǔ)義分析,尤其是自然語(yǔ)言的理解,因?yàn)槿艘蜋C(jī)器協(xié)作必然要了解機(jī)器語(yǔ)言!皺C(jī)器人的發(fā)展過(guò)程是不斷迭代,通過(guò)技術(shù)的迭代創(chuàng)新,讓機(jī)器人變得更加聰明、更加有效、更加可靠、更加為人類帶來(lái)更好的服務(wù)!

標(biāo)簽: 智能機(jī)器人

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