在剛結(jié)束的平昌冬奧會閉幕式上,“北京八分鐘”秀出了滿滿的科技感:24個活動靈活的機器人載著“冰屏”與一眾舞者配合得天衣無縫,描繪出一段段流光溢彩的舞蹈……這24臺移動機器人全部出自國人之手,其技術(shù)亦是目前全球最領(lǐng)先的機器人技術(shù)。而其研發(fā)團隊是來自沈陽新松機器人自動化股份有限公司。
在“北京八分鐘”之前,阿爾法狗、蘇菲亞機器人……這些“網(wǎng)紅”機器人讓大眾對機器人逐漸熟知。按照用途劃分,機器人主要分為工業(yè)機器人和服務機器人,從上世紀開始,在全球市場工業(yè)機器人(機械手臂)便陸續(xù)進入焊接、噴涂、碼垛、搬運、裝配等工業(yè)生產(chǎn)中。進入21世紀,在汽車、電子等產(chǎn)業(yè)帶動下,我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)開始迅猛發(fā)展,目前我國已成為全球最大的工業(yè)機器人應用市場。近一兩年來,廣州已經(jīng)吸引新松等國內(nèi)多家機器人龍頭企業(yè)進駐,廣州的智能制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模正在形成。
日前,記者在位于廣州開發(fā)區(qū)科技企業(yè)加速器園區(qū)中的廣州國際機器人中心,看到我國首款自主研發(fā)的七軸人機協(xié)作機械臂,這個目前全球工業(yè)機器人領(lǐng)域最前沿的技術(shù)同樣來自于我國機器人大廠——新松。
而隨著國家政策和市場的利好以及我國智能制造產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新,未來,我們將看到更多“國產(chǎn)”的智能機器人融入日常生活的方方面面。業(yè)內(nèi)人表示,我國有望在智能服務機器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”。
自主研發(fā)
移動機器人“驚艷” 屬全球領(lǐng)先
自主研發(fā)七軸機械臂可與人一起“耍太極”
在“北京八分鐘”上,24臺移動機器人與舞蹈演員精準互動,完成16套復雜的機器人動作規(guī)劃……此前,全球范圍內(nèi)從未出現(xiàn)過如此大規(guī)模的移動機器人演出陣容,由我國新松技術(shù)團隊研發(fā)的這套移動機器人技術(shù)已處于全球最領(lǐng)先的水平。
然而,我國當前機器人技術(shù)遠不止于此。去年10月,新松就對外公開了一段視頻,視頻中一支7軸的機械臂與一名太極表演者一起上演太極“過招”,無論是抬腿、彎腰、轉(zhuǎn)身等,機器臂的動作都相當柔軟靈活,可與真正的人臂靈活度比美。另外,它還表演了“捧水”打太極,一系列動作下來,機器臂“手上”杯子里的水沒有潑灑出來,秀出了其極佳的平衡感。
工業(yè)機器人領(lǐng)域中,柔性協(xié)作機器人是全球各大機器人巨頭努力的方向,其中,7軸的協(xié)作機器人屬于最前沿的技術(shù)之一。據(jù)了解,這款7軸的機械手臂能360°旋轉(zhuǎn),具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能,它更適合空間有限,對精度要求高的工業(yè)上使用。
工業(yè)機器人已經(jīng)廣泛被運用于汽車行業(yè)生產(chǎn)上
另一方面,它更是我國首臺自主研發(fā)的7軸協(xié)作機器人,而德國庫卡、日本安川電機、瑞士ABB等全球機器人巨頭在四五年前,已致力于開發(fā)工業(yè)上使用的7軸協(xié)作機器人。2014年,庫卡便發(fā)布了旗下首款7軸機器人LBRiiwa。
所謂協(xié)作機器人,是一種設(shè)計和人類在共同工作空間中能進行近距離互動的機器人。到2010年為止,大部分工業(yè)機器人是自動作業(yè)或被安裝在防護網(wǎng)中被人引導作業(yè)的。而協(xié)作機器人不同,它能和人類近距離接觸,在生產(chǎn)、生活中充當不同的角色,如在辦公室它是和人類一起工作的自主機器人,在工廠中它則可以變身為沒有防護罩的工業(yè)機器人。
“目前大部分工廠使用的傳統(tǒng)機械臂,需人機‘隔離’,人不能靠近機械臂。但柔性協(xié)作機器人就能與人一起工作。”新松的技術(shù)工程師告訴記者。因此,這臺我國首款的7軸協(xié)作機器人亮相,意味著在工業(yè)機器人領(lǐng)域,我國團隊有力量與國際巨頭競技。
新松機器人自動化股份有限公司品牌和公共關(guān)系部哈恩晶部長坦言,在工業(yè)機器人發(fā)展到今天,其先進性不僅靠有多少軸,還需具有智能性,其中包括聯(lián)動、通訊、協(xié)作、精密程度等。在這一領(lǐng)域,新松的機器人擁有強大的軟實力,例如算法、大數(shù)據(jù)、人工智能等,這些軟實力讓機器人具有思維、感知、決策、分析。
除了7軸機械臂外,記者還看到一款最新的雙臂14軸機器人——它具備兩支7軸機械手,并且擁有一雙“大眼睛”。這雙“眼睛”的作用非常重要,是新松團隊為其加入的“視覺識別”功能,這個雙臂機器人就能“識別”輸送進來的工件是什么類型、重量、體積是多少等,隨后通過“大腦”作出判斷,針對不同的工件更換“手臂”前端的裝配頭,從而進行工業(yè)安裝,“這種機器人目前主要用于精密加工行業(yè)、3C行業(yè),比如手機打磨”。
擁有雙臂14軸的機器人還有一雙智能的“大眼睛”
眾所周知,工業(yè)機器人在汽車行業(yè)生產(chǎn)上已被廣泛應用,據(jù)了解,位于廣州花都的東風日產(chǎn)在2016年引入了綠色友好機器人,綠色友好機器人就是一款協(xié)作機器人,它是目前世界上負載最大的協(xié)作機器人。該機器人擁有超強的模仿能力,工作人員握住手柄,把動作示范一遍,它就能把該動作記存下來,并按照動作自己動起來,無需做任何編程。
廣州中以機器人研究院常務副院長張倫明表示,由于廣州擁有龐大的汽車制造產(chǎn)業(yè),對于本地的機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是巨大的推動力。據(jù)了解,廣州中以機器人研究院是通過整合以色列和國內(nèi)機器人與智能制造領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)研發(fā)資源、引進世界一流的研發(fā)人才和技術(shù),從而實現(xiàn)機器人關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)目標;通過中以交流合作,培養(yǎng)高素質(zhì)自主研發(fā)人才。
近年,除了新松、巨輪等國內(nèi)機器人龍頭進駐廣州外,更引進了庫卡、發(fā)那科等全球機器人巨頭。按照《廣州制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃》要求,下一步廣州將著力推動智能裝備及機器人產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速良性發(fā)展,構(gòu)建以黃埔區(qū)為中心,以廣州科學城為研發(fā)中心,以增城、花都、南沙為產(chǎn)業(yè)基地的產(chǎn)業(yè)布局。圍繞智能制造產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),盡快形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
未來創(chuàng)想
明年或?qū)崿F(xiàn)自動無人加油站
機器人不單是出現(xiàn)在工廠的生產(chǎn)車間,在人工智能時代,機器人已走到大眾生活的身邊。作為我國機器人產(chǎn)品線最全面的企業(yè)之一,新松在服務機器人市場,同樣有著創(chuàng)新與想法。
在廣州國際機器人中心,記者看一款充滿“科幻感”的服務機器人——無人智能能源站。這個能源站外觀造型與普通的加油站類似,中間位置是油量、金額、單價的顯示屏,但是左右兩邊分別是“裝載”不同“機械頭”的機械臂,其中一個機械臂是加油槍。據(jù)技術(shù)人員介紹,當司機駕駛著車輛進入該加油站到指定位置,一支機械臂能自動打開車身上的油門蓋,同時該機械臂也是“油槍”,打開油門蓋后,機械臂就能根據(jù)車主的需要幫車輛自動加油。不過,目前這無人加油站仍屬于測試階段,尚未投入市場使用。
無人智能能源站
作為全球首推的智能加油站方案,新松技術(shù)人員表示,目前這個方案主要有三大難度,首先是車輛進入加油站后,用機械臂開蓋;其次,如何精準地控制“油槍”的加油量;第三就是車輛進入后,需要“視覺”功能來定位車輛油箱蓋的位置。“因為不同品牌車輛的油箱有差異,所以難度非常大,我們也希望明年能現(xiàn)實。”技術(shù)人員坦言。
假如這個自助加油站真正投放到市場使用,整個場景將會是怎樣?司機只需將車開進加油站,停在指定的位置,通過語音或智能手機應用等“告訴”智能加油站需要加多少號的汽油、加多少升,這樣,機械臂就能幫司機自動完成整個過程,加油站工作人員只需在后臺進行監(jiān)控調(diào)度,從而大大地節(jié)省了人力。
“裝載”加油槍的機械臂能自動完成整個加油過程
追趕國際步伐
大廠“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”服務機器人
根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)統(tǒng)計,2017年全球機器人市場規(guī)模達到232億美元,2012年~2017年的平均增長率接近17%。其中,工業(yè)機器人147億美元,服務機器人29億美元,預計2018年至2020年將至少年均增長達15%。業(yè)界預期,預計未來兩到三年內(nèi),服務機器人會得到大規(guī)模爆發(fā)。目前,全球的機器人大廠近年都將目光投向了服務機器人。
服務機器人已成為大眾關(guān)注的重心,業(yè)界也將目光投向了服務機器人的發(fā)展
去年1月,美的集團宣布以45億歐元收購德國卡庫集團,隨后就有消息稱,兩者打算聯(lián)手進軍個人助理機器人市場,庫卡已經(jīng)在擴充產(chǎn)品線,生產(chǎn)一些更小型的移動化協(xié)作機器人,逐漸向消費市場探索。其目標是生產(chǎn)出類似日本軟銀Pepper的人形機器人。早前,ABB推出YuMi雙臂機器人,盡管是一款工業(yè)機器人,但是界線越來越模糊,“有意”用于醫(yī)療、餐飲等領(lǐng)域。
在我國,目前在全球機器人參與“賽跑”的更多集中在工業(yè)領(lǐng)域,服務機器人仍未有“重量級”產(chǎn)品出現(xiàn)。盡管近年國內(nèi)眾多機器人展覽上,國內(nèi)企業(yè)展示出不同類型的服務智能機器人,但是僅限于局部領(lǐng)域,比如掃地、教育、迎賓、大健康。“國內(nèi)服務機器人智能化程度不足,同質(zhì)化厲害,國內(nèi)智能機器人仍不算發(fā)達。”張倫明坦言,國內(nèi)要做出好的智能機器人,更需要的是對核心技術(shù)的投入與研發(fā)。
對此,哈恩晶則有另外的看法。她表示,除了工業(yè)機器人外,新松也在做智能服務型機器人,當前已推出的在醫(yī)療康復領(lǐng)域的服務性機器人——床椅機器人,解決了特定人群的需求。而且智能服務器人可鏈接后臺大數(shù)據(jù)系統(tǒng),目前在市場上的應用反饋也很好。在國外,服務機器人的發(fā)展也是近十幾年的事情,從目前我國服務機器人整體發(fā)展的情況來看,在這一領(lǐng)域,有望實現(xiàn)“彎道超車”。
據(jù)介紹,在服務機器人的導航系統(tǒng)和穩(wěn)定性方面,新松技術(shù)團隊已擁有自主研發(fā)的核心技術(shù)。
服務機器人包含多項技術(shù),例如處理器、控制器、傳感器,還包含聲音、視覺、運動控制、AI人工智能等,近年廣州科技團隊在當中部分智能領(lǐng)域已取得不錯的成績,比如語義分析方面。記者在一個智能廚房的展區(qū)內(nèi)看到,通過語義系統(tǒng),用戶可一邊在廚房烹調(diào),一邊用語音查詢和搜索想聽的音樂、需要的菜譜等。
據(jù)了解,本地的智能語義企業(yè)廣州索答信息科技公司在圍繞語義分析核心技術(shù)上已擁有9個發(fā)明專利,30余項軟件著作,并已向家具、家電、房地產(chǎn)、汽車等行業(yè)提供語音智能產(chǎn)品和整體解決方案。張倫明表示,由于廣州地理位置的優(yōu)勢,周邊有眾多的電子工業(yè),因此廣州在發(fā)展智能機器人、服務機器人上有著良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
至于大眾關(guān)心的機器人是否會顛覆人類的話題,張倫明認為,目前學界分為兩派,一方觀點認為機器人是人制造出來的,因此賦予機器人能力的是人,人始終可以控制機器人;另一方觀點是機器人終有一天超越人類,那么我們要做的就是預防,不過,這種狀況短期內(nèi)是不會出現(xiàn)的。盡管機器人現(xiàn)在能下棋,擊敗人類對手,但仍是依賴于邏輯算法。人腦是很復雜的事物,目前人腦對人類來說仍是一個謎,要復制到機器人身上不是短期內(nèi)可做到的。