從競爭到共事 看未來機器“人”
http://www.debgrams.com 2015-06-02 15:59 來源：今日自動化
“新一代機器人的本質特征就是要與人共融，重新定義機器人與人的關系。將來對機器人示教應像一個人向他的同事指示應該干什么一樣簡單。”中國工程院院士王天然表示。
“前50年，我們機器人發展的是高端設備，現在我們要發展的是由機器到人的轉化。”新松機器人自動化股份公司（以下簡稱“新松公司”）總裁曲道奎說。
近日，2015國家機器人發展論壇在京召開，各路機器人領域大咖匯聚于此，探討機器人技術的未來發展趨勢。而細觀他們的觀點，大家已經形成一種共識，即未來機器人將會更智能，也會跳出工業領域，走向醫療、養老、餐飲等更廣闊的消費類市場。
走向人機共融
參觀過應用機器人工廠的人應該對這樣的情景不陌生：在一塵不染的車間內，不同的機器人被圍欄圍擋分布在生產線的不同位置。人們只能在劃定的安全區域行走、活動。在王天然眼里，這實際上是迫不得已的一個選擇。
“人類發明機器代替人的體力以及部分腦力勞動，不是要趕走人。現在之所以把人趕走是因為設備太危險了，人不能靠近與之合作。但并不是所有的工作都可以交給機器人做，很多工作都需要人機合作。”他表示，人機合作在很多行業將使效率與費用更加平衡，如再制造、特種制造業、飛機裝配、造船等針對非一致對象的制造，以及勞動密集型制造業等，都需要通過人機合作，降低人力成本。
3月初，達沃斯世界經濟論壇發布了由世界經濟論壇的新興技術跨界理事會評選的2015 年度十大新興技術榜單，“新一代機器人”位列第二。該理事會每年都會發布一次十大新興技術榜單，由18位專家評選出十大最具潛力的重要技術成果，旨在幫助人們了解未來技術趨勢，消除人們對新技術的疑慮與擔憂，并彌補阻礙技術發展的投資、監管以及公眾認知之間的鴻溝。而其提出的“新一代機器人”就是要使機器與人合作成為可能。
“更好、更便宜的傳感器能讓機器人更加‘理解’環境并對之做出反應。受復雜生物結構超凡靈活性、適應性的啟發（比如人的手），機器人身體也變得更加靈活，適應性也更強。借助云計算革命，機器人能夠遠距離接收指令、信息，沒有必要將之設計成一個完全獨立的單元”。
這樣的描述似乎讓我們看到了未來機器人的可愛樣子，而在ABB，這樣的設想已經部分實現。
4月13日， ABB在德國漢諾威工業博覽會上正式向市場推出全球首款真正實現人機協作的雙臂工業機器人YuMi，這個看起來有點萌的小家伙也被業內人昵稱為“玉米”。
憑借人性化安全設計，YuMi能夠與人類進行近距離協作。它擁有一付輕量化的剛性鎂鋁合金骨架以及被軟性材料包裹的塑料外殼，能夠很好地吸收來自外部的沖擊。此外，YuMi采用緊湊型設計，擁有人體尺寸和人類肢體動作，這會讓其人類同事感到安全舒適。而正是憑借這一特點，YuMi榮獲了久負盛名的“紅點最佳產品設計獎”。
當YuMi感知到一個突然沖擊，比如與人類同事相碰撞時，它能夠在幾毫秒的時間內暫停運動，并且很輕松就可以再次恢復運動，如同在遙控器上按下播放鍵一樣簡單。此外，YuMi的關節處沒有任何夾緊點，在關節開合過程中，不會對人體任何敏感部位造成傷害。
據介紹，盡管YuMi的設計是為了滿足消費電子產品行業對柔性生產和靈活制造的需求，但得益于其雙臂設計、多功能智能雙手、通用小件進料器、基于機器視覺的部件定位、引導式編程以及一流的精密運動控制，它同樣可以被應用于小件裝配環境之中。
ABB（中國）有限公司董事長兼總裁顧純元指出，人與機器人的關系從20世紀70年代的“人機競爭”，發展到90年代的“人機共存”，再到目前的“人機協作”，預計到2020年將形成“人機共事”的新局面。
根據波士頓咨詢公司的預測，到2025年，先進機器人將使很多產業提升生產效率高達30%，幫助美國、中國、德國、日本、韓國等國家節約至少18%的總勞動力成本。
服務機器人潛力大
在2015 年度十大新興技術榜單對“新一代機器人”的描述中還有這樣一段話：“機器人新紀元將會讓這些機器離開大型制造廠商的生產線，幫助人類完成生活中的一系列任務。借助GPS技術，就像智能手機一樣，人們開始將機器人用于精準化農業，比如雜草控制與收獲。在日本，機器人也被用于護理領域，比如，幫助病人起床，加強中風患者肢體控制力。更小但更精巧的機器人，比如 Dexter機器人、Baxter機器人以及 LBR iiwa，易于編程，主要用來處理一些繁重或人類不宜完成的工作。”
這正指出了機器人未來發展的另一個方向——服務機器人。
曲道奎認為，服務機器人的發展空間遠遠大于應用于制造業的工業機器人。“未來，制造業、國防安全、提升人類生活品質的服務業，應該是機器人的三大定位。”他表示。
據了解，新松公司的機器人產品線已經涵蓋工業機器人、潔凈（真空）機器人、移動機器人、特種機器人及智能服務機器人五大系列。記者在其網站看到，其推出的智能服務機器人包括展示機器人、井下探測救援機器人、家用機器人、陪護機器人、送餐機器人等。
“新一代機器人的本質特征就是要與人共融，人與機器人達到感知、決策和行為的共融。機器人應該在同一自然空間，與人自然交互，配合人的需求，學習人的技能，同時確保人的安全，這才叫與人共融。”王天然指出。
而達到這一點還需要攻克一些技術難關，包括機器人對人行為和共享環境的感知與理解、行為合作的機器人機構、人機互助優化決策、行為方式與安全機制、人機自然交互機制等。現在各國都在朝這個方向努力。
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