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工業機器（qì）人要“有腦子”

2019-7-18 來（lái）源：- 作者：-

　　穿上“高科技”的外衣，機器人（rén）經常出現在“替代人類”的話題裏，讓人類心中打（dǎ）鼓。殊不知，在生產線24小時連（lián）軸轉的（de）工業機器人，卻經常被抱怨說“太笨（bèn）了”“一（yī）根筋”“不知變通”。

　　“傳統工業機器人隻能在固定的環境下，依賴精確的重複定位（wèi）能力從事重複性的工作，還不能適應動態複雜的環境，或者跟人類合作完成（chéng）同一項工作。”中國科學院沈陽自動化研究所副研究員張華良告（gào）訴《中國科學報》。

　　隨著越（yuè）來（lái）越多的科技人員致（zhì）力於讓（ràng）工業機器人適（shì）用於更多場景、更易用，這一情況（kuàng）正在發生變化（huà）。日前，美國一家公司開發出了一種新型芯片。該芯片可以讓（ràng）機器人“思考”如何處理動態場景，並“想象”采（cǎi）取不同動作的結果，最後選擇最合適的動作對外輸出，以此賦予工業機器人智能。

　　實驗室中，兩（liǎng）個機器人裝上（shàng）芯片後，展現出驚人的團隊合作能力，它們結伴同行，時不時傳遞（dì）物品，並試圖繞開阻礙物品傳（chuán）遞的障礙物。工業（yè）機器人走向智能化將會為生產生活（huó）帶來哪（nǎ）些影響？

　　“頭腦簡單四肢發達”已過時

　　工業機器人誕生於上世紀40年代，最初是（shì）為了從事高危工作或做人力無法企及之事，比如核燃（rán）料處理等。此後，機器人被用（yòng）於汽車、電子、金屬和（hé）物流（liú）等行業，從事焊接、裝配、噴塗（tú）、打磨、切割、搬運和分揀等工（gōng）作。

　　中（zhōng）國是工業製造業大國，自2013年起，中國也成為世界最（zuì）大的工業機器人消費國。一路高歌猛進的工業機器人近期（qī）卻出現下（xià）降態勢，高工產研（yán）機器（qì）人研究所（GGII）的數據顯示，今年一季度，中國多功能工業機器人進口量同比下降了29%。與此（cǐ）同時（shí），國家統（tǒng）計局的數據顯示（shì），今年前4個月，中國工業機器人總產量較去年同期下滑10%。

　　張華良（liáng）表（biǎo）示，據中國機器人（rén）產業聯盟發布的2018年中國工業機器人市場信息顯（xiǎn）示，電子電氣設備和器材製造業和（hé）汽車行業（yè）的需求下降，是導致整（zhěng）個（gè）工業機器人（rén）市場下（xià）降的主要原因。不過銷量明（míng）顯下降的多集中於外資（zī）品牌工業機器（qì）人，我國自主品牌工業機器人的銷量和占比較往年反有提升。

　　麵對總產量（liàng）下滑的態勢，他認為需引起業界重視（shì），對工業機器人的研發做出調整升級。“比如複雜（zá）的（de）編程，很大程度上限製了工業機器人的（de）使用範圍（wéi），導致工業（yè）機器人的應用麵較窄。”

　　如（rú）何尋（xún）找（zhǎo）工業機器人發展的突破口？張華良表示，應該拓寬工業機器人的應用（yòng）領域（yù）和行業，積極挖掘中小企業的應用潛能。

　　梅卡曼德公司創始人（rén）兼CEO邵（shào）天（tiān）蘭更加簡（jiǎn）單明了，工（gōng）業機器人是實現智能製造的關鍵基礎技術。為了（le）工業的發展，賦予工業機器人智能、增加工（gōng）業機器人應（yīng）用場景是必（bì）由之路。

　　“察（chá）言觀色”還不（bú）夠

　　何為智能？邵（shào）天蘭舉了一個（gè）例子。假如（rú）家中的空調能夠自動根（gēn）據室內的溫度、人數進行調節，當它（tā）發現屋裏有老人和小孩時，可（kě）自動把風調小，而發現室內有幾個大（dà）汗淋漓的小夥子時，把風力增強，這（zhè）就說明空調擁有了智（zhì）能。

　　“智能最重要的特征就是感知環境並根據環境狀（zhuàng）況進（jìn）行調整。因此，實現工業機器人初級智能最重要的感知能力就是視覺，其次是聽覺，其他的感官加起來也沒有這（zhè）兩（liǎng）者分量大。”

　　他認為，實現機器（qì）人（rén）的視覺（jiào）和聽覺目標，從硬（yìng）件上說麵（miàn）臨（lín）兩處挑戰：一是傳感器，特別是視覺傳感（gǎn）器；二是擁有（yǒu）智能決策的算法。

　　目前，以視（shì）覺、聽覺等感覺為代表的研（yán）究成為工業機器人研發的熱點。但庫柏特科技有（yǒu）限公司創始人兼CEO李（lǐ）淼卻不這麽（me）認為。“盡管，視覺、力控、觸覺等傳感器研發是‘庫柏特’的核心業務，但工業機器人智（zhì）能化是係（xì）統層（céng）麵的問題。工（gōng）業機器人是一個多學科交叉（chā）融合的產品，它的智能化涉（shè）及多方麵，不能隻關注視（shì）覺或觸覺。”

　　要關（guān）注（zhù）工業機（jī）器人的設計，首先要（yào）關注原始設計——這決（jué）定機器人（rén）的能力範圍。其（qí）次，機器（qì）人需要具有決策判斷能力，比如當一（yī）個乒乓球飛過來時，機器人需要判斷來球是上旋（xuán）還是下旋（xuán）、正拍還是反拍，攻（gōng）擊發起點在哪裏、落點在哪裏，這些都要通過感知，之後還要判斷它彈起後的（de）狀態。經過（guò）一係列“思考”後（hòu），機器人再去精準執（zhí）行思考結果，將來（lái）球擊出。

　　你以為結束了？其實（shí）還有最後最關（guān）鍵的一步——自省。李淼表示，機器人並（bìng）不是（shì）每次（cì）都能將球漂亮擊出，也有“失手”的時候，這就需要它在自省（shěng）中發（fā）現問題，吸取教（jiāo）訓，進行智能化的自動升級。

　　“智”愛工業

　　目前，智能化的工業機（jī）器人（rén）還處於實（shí）驗（yàn）室研究階段，在傳統的機器人的基礎上“苦練本領”，提高應用性能。

　　在一線多年，李淼的感觸更具體（tǐ），他認為，大（dà）多工業機器人的研究停留在設計、感知、精準（zhǔn）執（zhí）行階段，觸及機器人決策判斷的研究較少，能夠把“設計-感知—判斷—執行—自省”作為（wéi）一個閉環研究的團隊更是鮮見。

　　盡管尚處於設想和研究（jiū）階段，但研發人員窺見一斑，足以暢想工業機器人未來的應用（yòng）場（chǎng）景（jǐng）。

　　邵天蘭表示，智能化（huà）的工業機器人將廣泛出現在自動化程度比較低的行業，比如物（wù）流等，以及人（rén）力（lì）密集型行業，比如製衣、製（zhì）鞋、汽車組裝、玩具組裝等。

　　李淼介紹，他們正（zhèng）在研發（fā）一（yī）款揀蘑（mó）菇的機器人。香菇雖然長在同一個地方，但其花紋不同，需要對其進行分類。以往靠人工分揀香菇，賦予工業機器人“分揀”的（de）視覺後，機器人就能對香（xiāng）菇進行判斷。

　　工業機器（qì）人被賦予（yǔ）更多智能，它的應用範圍（wéi）將更加廣闊。“未來，工業機器人的應用場景將會（huì）越來越多，日常（cháng）生活需要的服（fú）務機器人、助殘機器人、養老機（jī）器人等，也會用到工業機器人的技術，但不可否認的是工業（yè）機器人目前的（de）主戰場在工（gōng）業領域。”張華良說。

　　解放人類勞動（dòng）

　　談（tán）及工業機器人是否會替（tì）代人類的工作（zuò），張華良表（biǎo）示，在某些層麵是一定的。比如工廠流水線上（shàng），按品類挑選（xuǎn）產品的分揀員、打磨器件的工（gōng）人、檢查產品質（zhì）量（liàng）的質檢員等均有（yǒu）可能被工業機器人取代。“從積極的（de）角度看，隨（suí）著人類被工業機器人取代，可以督促（cù）人類找到新的（de）就業方向。鼓勵人類增加工作技能，擁有更複雜的（de）工作能（néng）力，這（zhè）種轉變對人類（lèi）發展是有意義的。”

　　李淼表示，雖然機器人會替代一部分人，但這些工作大多是重複性的、繁（fán）重的，甚至有毒有害的體力勞動，與其說“替代”不如說“解放”，將人力解放出（chū）來。當低端（duān）的崗位用機器人替代後，人（rén）力成本降低，更（gèng）好的崗位就會在國內（nèi）湧現。

　　他強調，除了關（guān）注（zhù）是否會“替代人類”，還應該注意工業機器人給工業數據（jù）帶來的變革。智能的實現必須通過數據，智能（néng）化的核（hé）心就是基於數據（jù）的（de）決策（cè）。工業機器人智能（néng）化的（de）過程，也是讓工業（yè）數據變得更有價值的過程（chéng），這才是工業機器人智能化最大的貢獻。

文自：中國機器人網

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