院士观点:与人共融是下一代机器人的本质特征行业发展

《机器人》 2017-07-29 14:41 阅读()
导读:本世纪以来,面对产品的生命周期越来越短,用户的个性化要求越来越强烈的情况,需要灵活的制造系统,生产线变更所需的时间需要大幅度缩短。希望机器人能“即连即用”,为此工业机器人...
       (本文节选自《机器人》杂志2017年第4期刊载的文章《机器人技术的发展》,作者为中国工程院王天然院士)
       本世纪以来,面对产品的生命周期越来越短,用户的个性化要求越来越强烈的情况,需要灵活的制造系统,生产线变更所需的时间需要大幅度缩短。希望机器人能“即连即用”,为此工业机器人采用了3维视觉快速标定技术;为了使机器人能方便快速地移动到工作地点,而不是端坐在自己的“王国”里等待工件的到来,开发出车手复合机器人等等,取得了实用性进展。
       但是,工业机器人,作为一个灵活的智能机器,能力与期望还相差甚远。应用领域主要是汽车和电子等大批量重复生产、资金雄厚的领域。在很多应用领域,许多看似简单的劳动,机器人却无能为力。事实表明,很多工业机器人还没有能力取代人,人们常常陷入或者自动化,或者人手工劳作的尴尬抉择境地。在飞机和造船等制造业中,部件都是在高度自动化的精密设备上加工出来的,但是,组装工作还主要依靠人工,自动化程度很低,缺乏灵活的设备协助;劳动密集型制造业中,很多手工工作,现在的机器人还没法胜任;方兴未艾的再制造业中的工作还都是靠手工完成。大量工作需要人和机器人合作,人机协作是有效解决方案。
(图片来源于网络)
 
       人机协作不仅是解决现实问题的需要,也是长远发展的选择,人和机器人“像师傅和徒弟一样工作,同时让机器人增长技能”将是理想的工作模式。德国DLR及KUKA公司联合研制的高精度轻型机器人(light weight robot,LWR),以及美国Rethink公司研制的Baxter是向这个方向努力的代表。虽然它们各有特点,比如LWR自重负重比已接近1:1,是当今最好水平等等,但它们的目标都是构造出整体柔顺、能安全地与人紧密合作的机器人。虽然要实现具有一定通用性的、人机友好的、价格更适合中小企业应用的目标,还需要再努力,但是他们力图将人与机器人的关系由主仆关系变为伙伴关系,开启了与以往工业机器人的人机关系本质不同的新型机器人研究。
       与人共融机器人是当前机器人的主要发展方向,已受到广泛关注。就像英文名字从assistant robot,到co-worker、co-robot,一直到cobot一样,研究也从功能的增加,到追求结构的改变。从人与“机器人工人”的两人合作,发展到研究多个人和机器人的团队合作。有研究表明,人和机器人的团队合作,会比单独工作大幅提高效率。从共同实现统一目的的使命级融合,到在同一场地相互协作,再到物理连接的相互协作,还有很多问题需要解决。实际应用中,不断提出很多具体的要求,推动着研究的进展。
       服务机器人同样需要与人共融,直接为人服务的机器人尤为需要。不能与人共融,是为人直接服务的机器人进展不理想的重要原因。服务机器人领域繁多,各种不同类型的服务机器人层出不穷,只有当服务机器人不再是游离于人之外的机械装备,才能更好地服务于人。
       与人的共融改变了人与机器人的关系,是下一代机器人的本质特征。


您看完此文章的心情是:


申明:1.机器人科技网遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注来源;2.机器人科技网的原创文章,转载时请务必注明文章作者和来源"机器人科技网",不尊重原创的行为机器人科技网或将追究责任;3.作者投稿可能会经机器人科技网编辑修改或补充。