機(jī)器人如何改變生活 ？

楊滌非

大型服務(wù)機(jī)器人“優(yōu)友”

隨著科技的進(jìn)步，機(jī)器人在社會(huì)生產(chǎn)生活各領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，可以說(shuō)，機(jī)器人正在滲入人類社會(huì)的各個(gè)方面，日益成為改變世界的一大推手。2015年年末，世界機(jī)器人大會(huì)在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。12個(gè)機(jī)器人國(guó)際組織，58家科研機(jī)構(gòu)參與大會(huì)，大會(huì)圍繞世界機(jī)器人研究和應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域以及智能社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展，展示了一系列最新科研成果。大會(huì)主會(huì)場(chǎng)還匯聚了全球近200家頂尖機(jī)器人企業(yè)，展示了大量機(jī)器人實(shí)物，使得這些平常難得一見(jiàn)的精密機(jī)械與觀眾零距離接觸，豐富了大眾對(duì)機(jī)器人技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)。

引人注目的新型機(jī)器人

自從1959年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問(wèn)世以來(lái)，“機(jī)器人學(xué)”已取得重大成就，并開(kāi)始在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防和太空探索等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。作為世界機(jī)器人大會(huì)展示的重點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人展區(qū)匯聚了新松、哈工大、ABB等國(guó)內(nèi)外知名廠商及其帶來(lái)的各類工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，令人目不暇接。

柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人

其中，隸屬于中國(guó)科學(xué)院的新松機(jī)器人公司展出的柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人，成為聚光燈的焦點(diǎn)之一。新松的柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人具備快速配置、牽引示教、視覺(jué)引導(dǎo)和碰撞檢測(cè)等多種功能，具有高負(fù)載和低成本的優(yōu)勢(shì)，可以滿足用戶對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)品安全性、靈活性及人機(jī)協(xié)作性方面的需求。同時(shí)，它也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)7自由度協(xié)作機(jī)器人，特別適用于布局緊湊、精準(zhǔn)度高的柔性化生產(chǎn)線。精密裝配、產(chǎn)品包裝和機(jī)床上下料等工業(yè)操作對(duì)它來(lái)說(shuō)都是小菜一碟。柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人具有極高的靈活度、精確度和安全性，將開(kāi)拓全新的工業(yè)生產(chǎn)方式，引領(lǐng)人機(jī)協(xié)作新時(shí)代。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)器人提出了新需求，而科技的不斷創(chuàng)新，為機(jī)器人發(fā)展提供了保障。現(xiàn)在，不僅工業(yè)機(jī)器人大顯身手，服務(wù)機(jī)器人也同樣具備巨大的發(fā)展空間。各種各樣為了滿足不同需求的特種機(jī)器人、康復(fù)與助老助殘機(jī)器人、醫(yī)療輔助機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人也發(fā)展成了一個(gè)龐大的新族群。世界機(jī)器人大會(huì)專門(mén)設(shè)有服務(wù)機(jī)器人展區(qū)，涵蓋無(wú)人機(jī)、智能汽車、智能生活、醫(yī)療、娛樂(lè)、教育等各個(gè)領(lǐng)域。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的專用餐飲服務(wù)機(jī)器人——小智，在眾多服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品中顯得獨(dú)樹(shù)一幟。小智具有重力感應(yīng)、自動(dòng)避障、語(yǔ)音對(duì)話和按點(diǎn)送餐等功能，可以部分代替餐廳和酒店服務(wù)員重復(fù)的送餐遞物工作。小智只需充電5個(gè)小時(shí)，就能連續(xù)工作20小時(shí)，一次能托起10千克的菜品，而且還不需要假期、保險(xiǎn)等人力成本。小智所營(yíng)造的新穎用餐模式，不僅科技味十足，也間接提升了餐廳、酒店的品牌效應(yīng)，還為每一位就餐顧客提供了一次新奇的服務(wù)體驗(yàn)。這款外形設(shè)計(jì)柔美的餐飲服務(wù)機(jī)器人，擁有藍(lán)色和玫紅色兩種顏色，背部安裝的觸摸面板可顯示和設(shè)置機(jī)器人的工作狀態(tài)，并通過(guò)親切的語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

與參展的其他智能服務(wù)機(jī)器人相比，北京康力優(yōu)藍(lán)機(jī)器人科技有限公司推出的首個(gè)大型服務(wù)機(jī)器人“優(yōu)友”，憑借著其擬人的外形和智能的功能，也吸引到很多媒體和觀眾的眼光，受到不少追捧?！皟?yōu)友”身高1.28米，體重60千克，外形與科幻電影中的機(jī)械戰(zhàn)警類似，不過(guò)“優(yōu)友”顯然更為可愛(ài)一些?！皟?yōu)友”的外殼采用白色環(huán)保ABS材料，腿部采用輪式驅(qū)動(dòng)，雙手擁有和真人一樣的5個(gè)手指，每根手指都可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。“優(yōu)友”的雙臂是用卡榫結(jié)構(gòu)組裝起來(lái)的，各具有10個(gè)自由度，可以實(shí)現(xiàn)全方位的運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，甚至可以轉(zhuǎn)到背后進(jìn)行靈巧操作。

餐飲服務(wù)機(jī)器人小智

“優(yōu)友”是國(guó)內(nèi)第一個(gè)可量產(chǎn)的大型服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品，也是繼日本Pepper機(jī)器人之后，全球第二個(gè)可真正商用的產(chǎn)品。第三方開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)的各種應(yīng)用通過(guò)操作系統(tǒng)提供的APP接口集成到機(jī)器人身上，使機(jī)器人具備各種功能，可以擔(dān)任銀行導(dǎo)引、公司前臺(tái)、商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)、展館導(dǎo)覽員和餐廳服務(wù)員等工作。

“優(yōu)友”最大的特點(diǎn)是高度的智能化。“優(yōu)友”采用鋰聚合物電池，充電一次可以連續(xù)使用10小時(shí)以上，當(dāng)在工作中檢測(cè)到電量低時(shí)，利用自帶的低電量自充電功能軟件，機(jī)器人會(huì)通過(guò)定位循跡找到電源完成自我充電，有效規(guī)避因電力問(wèn)題而導(dǎo)致機(jī)器人工作中斷的情況。

工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在改變世界，未來(lái)，人與機(jī)器人將成為真正的伙伴。

人與機(jī)器協(xié)同合作

科學(xué)與工程相融合，才能讓機(jī)器人發(fā)揮最大功效，讓機(jī)器人替代人在復(fù)雜環(huán)境中工作并服務(wù)于人類。人類發(fā)明了機(jī)器代替人勞動(dòng)，并不是要把自己完全排除在外。未來(lái)的機(jī)器人應(yīng)該是能與人協(xié)調(diào)共處的，能夠感知人的需求，補(bǔ)充人類的工作。

目前，在許多制造業(yè)中，部件都是由高度自動(dòng)化的精密設(shè)備加工，但是飛機(jī)裝配、船舶焊接等專業(yè)性較強(qiáng)的工作還主要靠人工，缺乏靈活的設(shè)備協(xié)助。勞動(dòng)密集型制造業(yè)中的許多手工工作，現(xiàn)在的機(jī)器人還無(wú)法勝任。由于機(jī)器人的在線感知能力遠(yuǎn)低于人，無(wú)法接收抽象命令，無(wú)法與人高效交流，再加上缺乏適當(dāng)?shù)陌踩珯C(jī)制，使得機(jī)器人目前仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)流暢的人機(jī)合作。未來(lái)解決這類問(wèn)題的最佳方案將是開(kāi)發(fā)能與人進(jìn)行緊密合作的機(jī)器人。機(jī)器人要想更好地服務(wù)于人，必須與人融為一體。

相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步將不斷推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，將有更多的新技術(shù)使機(jī)器人越來(lái)越適合于與人類進(jìn)行合作。例如，人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將為機(jī)器人提供強(qiáng)大的“后腦”，提高其智能水平;隨著材料科學(xué)的發(fā)展，用人造肌肉等制成所謂“軟體機(jī)器人”，將帶來(lái)機(jī)器人外觀的革命;利用腦科學(xué)的研究成果，可以使機(jī)器人的一些行為直接受控于人腦;結(jié)合生命科學(xué)的創(chuàng)新，將可能產(chǎn)生類生命機(jī)器人。

世界機(jī)器人大會(huì)中日本機(jī)器人專家石黑浩教授制作的情感機(jī)器人Genminoid F就是對(duì)多種新技術(shù)做出的積極探索。Genminoid F采用真人比例大小制作，不僅外貌出眾、衣著典雅而且能夠使用中文、日語(yǔ)和英語(yǔ)等多種語(yǔ)言與現(xiàn)場(chǎng)觀眾交流互動(dòng)，成為了會(huì)場(chǎng)上人氣最高的機(jī)器人。

機(jī)器人與智能制造的未來(lái)

機(jī)器人是智能制造的支撐設(shè)備，隨著產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短，用戶個(gè)性化要求越來(lái)越強(qiáng)烈，未來(lái)的機(jī)器人不僅需要擁有快速編程與自動(dòng)化的能力，同時(shí)還應(yīng)具有快速就位能力。未來(lái)的機(jī)器人將能與人類緊密接觸，實(shí)現(xiàn)在線規(guī)劃、自主學(xué)習(xí)。機(jī)器人與人共融將是下一代機(jī)器人的本質(zhì)特征。

以我國(guó)為例，當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)也決定了對(duì)機(jī)器人的需求是十分巨大的。目前，制造業(yè)中人力成本相較之以前已經(jīng)上升很多，相應(yīng)降低了企業(yè)的盈利能力。為此，許多企業(yè)都在尋求替代辦法，而機(jī)器人很顯然是被優(yōu)先考慮的，因?yàn)槭褂脵C(jī)器人可以顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低次品率。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)值迅速提高，但是我國(guó)勞動(dòng)生產(chǎn)率還較低，僅就每萬(wàn)名產(chǎn)業(yè)工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量這一指標(biāo)而言，還遠(yuǎn)低于世界平均水平。因此，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，對(duì)機(jī)器人提出了巨大需求。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新一輪科技進(jìn)步，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。智能制造是制造技術(shù)的主要發(fā)展方向，而機(jī)器人是智能制造的主要技術(shù)支撐，這已成為世界各國(guó)的共識(shí)。

情感機(jī)器人Genminoid F

近些年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)日益受到人們的重視，它甚至被說(shuō)成是影響人類生產(chǎn)和生活的四大技術(shù)之一，引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的技術(shù)之一，以及2015年世界十大技術(shù)之一。麥肯錫全球研究所發(fā)布的《引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)》報(bào)告，甚至將先進(jìn)機(jī)器人列入顛覆性的引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的12項(xiàng)技術(shù)之中?！皺C(jī)器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn)，將影響全球制造業(yè)戰(zhàn)略格局。

目前，世界上很多國(guó)家，包括發(fā)達(dá)國(guó)家和一些新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家，紛紛將機(jī)器人作為國(guó)家計(jì)劃進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃和部署。相信未來(lái)的機(jī)器人將帶給我們更多的期待和驚喜。

【責(zé)任編輯】張小萌