在一個個汽車生產車間,從料品搬運到焊接、噴漆等各道工序,工業機器人都有“用武之地”。而這只是工業機器人普及的一個縮影。從工廠、商店到醫院,人工智能技術正越來越多地出現在人類社會生活的各個領域。曾經只停留在科幻小說和影視作品中的機器人,已經逐漸從實驗室來到你我身邊,或許,機器人“全應用”時代正在來臨。
老牌制造業大國德國的“新兵”
作為制造業傳統強國,德國近年提出“工業4.0”戰略,力圖將信息技術與先進制造業結合,帶動整個制造業新一輪的發展,保持制造業領軍地位。在這一戰略中,“智能制造”是核心內容,而搶占機器人技術和市場制高點,也是重要目標之一。
德國機械設備制造業聯合會負責人賴納•格拉茨表示,德國的機器人工業現階段狀況“非常好”,有許多制造業公司、許多國家都在使用德國的機器人技術,“可以說,德國的機器人技術應用已經較為廣泛”。
在德國,機器人技術的使用早已不局限于汽車制造業。
德國中南部小城奧格斯堡,人口不到30萬,卻擁有全球工業機器人“四大家族”之一的庫卡公司。這家公司于上世紀90年代開始涉足機器人制造領域,如今代表著德系工業機器人的最高水準,并作為德國“工業4.0”的成功案例,被總理默克爾廣為推崇。
庫卡機器人活躍在各種生產線:物料搬運、加工、堆垛、點焊和弧焊,涉及自動化、金屬加工、食品和塑料等諸多行業,用戶包括諸多“大牌”。
不過,最令庫卡員工驕傲的用戶,是他們自己。庫卡公司目前已經做到“用機器人生產機器人”,憑借先進的機器人制造技術,庫卡工廠高度自動化,隨處可見揮舞的巨大機械臂,卻少見人類員工。
讓機器人上生產線,優勢十分明顯:不僅可使自動化和智能化水平更高、降低用工成本,而且在一些特定工作崗位更能發揮效用,如危害健康和危險作業環境、重復繁重勞動崗位及智能采樣分析崗位等。
坐擁這些巨大優勢,稱機器人技術為“制造業皇冠頂端的明珠”毫不為過。也正是認識到這一點,歐盟對這一領域愈發看重。據歐盟委員會機器人技術部門主管尤哈•海基拉介紹,歐盟目前大力支持機器人新研究項目,并與產業界和學術界達成戰略合作,以保持歐盟在全球機器人領域的領導力。
他指出,這類合作項目從2014年開始,將持續至2020年,覆蓋從技術研發到產品部署的完整價值鏈。其資助的VALERI項目將把機器人引入航空制造業,以代替某些高精度的單調人工操作。
“如果我們能解決阻礙飛機制造中大規模采用機器人的復雜技術障礙,就可以解放勞動力,讓他們從事附加值更高的工作。”項目協調人、德國夫瑯禾費工廠運營和自動化研究所工程師何塞•薩恩斯說。
目前,該項目研究人員正在研發能進入飛機架構內、在多個位置工作的“移動手臂機器人”。也許在不遠的將來,你乘坐的飛機就將是由機器人制造。
日本服務型機器人嶄露頭角
如果說機器人技術發展早期主要側重其“機器”特性,那么由“機器”向“人”的智能化發展,可視為這一領域的新趨勢。日本在服務型機器人研發和應用方面處于世界領先。先進的技術和人性化、個性化設計,讓你很難把這些機器人看成冷冰冰的工業產品,而更容易把它們當成活生生、有情感有思想的人。
大概半年前,東京日本橋三越總店一名身穿夏季和服的“迎賓小姐”上崗。她不斷微笑著向走近的顧客點頭并問候:“我的名字是‘地平Aiko’,你好嗎?”
用機器人充當“門面”拉攏生意,在日本已經成為一種“時尚”。日本鳥取縣政府今年夏天就正式聘請日本軟銀公司開發的人形機器人“胡椒”擔任“宣傳部長”,在東京一家商店推銷這個西部縣的土特產。
在日本,從事各種“職業”的機器人可謂無處不在
日本科學未來館去年展出了3款能夠與人進行簡單對話溝通、外形完全能夠“以假亂真”的“美女機器人”。這些機器人擁有用特殊硅樹脂制作的柔軟并富有彈性的皮膚,臉部采用纖細的人工肌肉,可使臉部表情根據對話的需要發生變化,還會根據對話需要眨眼、點頭和微笑。
其中一款美女機器人擔任展會播音工作,只要給她一份新聞稿,她就能用多國語言和多種語氣朗讀。
在手術臺上大顯身手的英國“機器人醫生”
別以為機器人只活躍在工廠車間的流水線和商場前臺,在醫療健康界,它們也正大顯身手。英國是較早應用“機器人醫生”的國家,而且對它們“委以重任”,操刀高難度、高精度手術。
英國每年約有5萬人患心房纖維顫動,但由于手術風險大,操作要求極其精準,長期以來,只有不到10%的患者能夠及時接受手術治療。據介紹,房顫的治療方法包括藥物治療和手術治療兩類,而手術是醫學界公認的有效治療手段。但這一手術要求醫生操作極為精細,稍有不慎就會導致心臟內壁穿孔。
為改善這種狀況,英國科學家從2007年起開始嘗試機器人操刀此類手術的可能。倫敦圣瑪麗醫院率先進行了嘗試。圣瑪麗醫院采用名為“Sensei”的機器人操刀手術,使用導管消融術治療房顫。嚴格地說,真正操刀的,是一只機械臂。它通過穿刺靜脈插入導管直至患者心臟。導管尖端到達患處后,通過射頻電流消融掉引起房顫發作的異常心肌組織,從而達到治療目的。
這只機械臂由醫生操控,在手術的同時,醫生可通過顯示屏實時觀察患者心臟內部的情況。
除了心臟手術,歐洲科學界還在研究利用機器人完成其他外科手術。英國科學家與德國、意大利和以色列同行合作,于2011年開發出了一款神經外科手術機器人,以期減少手術過程中患者的創傷,提高手術的安全性。
“精細”是機器人在手術臺上的最大優勢。在神經外科的顯微手術中,醫生最多只能完成4種精細動作模式,而這種機器人可完成13種。這種機器人還可以感知手術部位的情況,及時調節動作的力度和方向。它動作幅度小,可完成非常精細的手術,適用于腦腫瘤、癲癇、帕金森氏癥等手術。