http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:36:08 來源:中國科學報 卜葉 程唯珈
穿上“高科技”的外衣,機器人經常出現在“替代人類”的話題裏,讓人類心中打鼓。殊不知,在生產線24小時連軸轉的工業機器人,卻經常被抱怨說“太笨了”“一根筋”“不知變通”。
“傳chuan統tong工gong業ye機ji器qi人ren隻zhi能neng在zai固gu定ding的de環huan境jing下xia,依yi賴lai精jing確que的de重zhong複fu定ding位wei能neng力li從cong事shi重zhong複fu性xing的de工gong作zuo,還hai不bu能neng適shi應ying動dong態tai複fu雜za的de環huan境jing,或huo者zhe跟gen人ren類lei合he作zuo完wan成cheng同tong一yi項xiang工gong作zuo。”中國科學院沈陽自動化研究所副研究員張華良告訴《中國科學報》。
隨著越來越多的科技人員致力於讓工業機器人適用於更多場景、更易用,這一情況正在發生變化。日前,美國一家公司開發出了一種新型芯片。該芯片可以讓機器人“思考”如何處理動態場景,並“想象”采取不同動作的結果,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shi驗yan室shi中zhong,兩liang個ge機ji器qi人ren裝zhuang上shang芯xin片pian後hou,展zhan現xian出chu驚jing人ren的de團tuan隊dui合he作zuo能neng力li,它ta們men結jie伴ban同tong行xing,時shi不bu時shi傳chuan遞di物wu品pin,並bing試shi圖tu繞rao開kai阻zu礙ai物wu品pin傳chuan遞di的de障zhang礙ai物wu。工gong業ye機ji器qi人ren走zou向xiang智zhi能neng化hua將jiang會hui為wei生sheng產chan生sheng活huo帶dai來lai哪na些xie影ying響xiang?
“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,最初是為了從事高危工作或做人力無法企及之事,比如核燃料處理等。此後,機器人被用於汽車、電子、金屬和物流等行業,從事焊接、裝配、噴塗、打磨、切割、搬運和分揀等工作。
中國是工業製造業大國,自2013年起,中國也成為世界最大的工業機器人消費國。一路高歌猛進的工業機器人近期卻出現下降態勢,高工產研機器人研究所(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%。與此同時,國家統計局的數據顯示,今年前4個月,中國工業機器人總產量較去年同期下滑10%。
張華良表示,據中國機器人產業聯盟發布的2018年(nian)中(zhong)國(guo)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)市(shi)場(chang)信(xin)息(xi)顯(xian)示(shi),電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)和(he)器(qi)材(cai)製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)需(xu)求(qiu)下(xia)降(jiang),是(shi)導(dao)致(zhi)整(zheng)個(ge)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)市(shi)場(chang)下(xia)降(jiang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。不(bu)過(guo)銷(xiao)量(liang)明(ming)顯(xian)下(xia)降(jiang)的(de)多(duo)集(ji)中(zhong)於(yu)外(wai)資(zi)品(pin)牌(pai)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren),我(wo)國(guo)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)銷(xiao)量(liang)和(he)占(zhan)比(bi)較(jiao)往(wang)年(nian)反(fan)有(you)提(ti)升(sheng)。
麵對總產量下滑的態勢,他認為需引起業界重視,對工業機器人的研發做出調整升級。“比如複雜的編程,很大程度上限製了工業機器人的使用範圍,導致工業機器人的應用麵較窄。”
如何尋找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領域和行業,積極挖掘中小企業的應用潛能。
梅卡曼德公司創始人兼CEO邵天蘭更加簡單明了,工業機器人是實現智能製造的關鍵基礎技術。為了工業的發展,賦予工業機器人智能、增加工業機器人應用場景是必由之路。
“察言觀色”還不夠
何為智能?邵天蘭舉了一個例子。假如家中的空調能夠自動根據室內的溫度、renshujinxingtiaojie,dangtafaxianwuliyoulaorenhexiaohaishi,kezidongbafengtiaoxiao,erfaxianshineiyoujigedahanlinlidexiaohuozishi,bafenglizengqiang,zhejiushuomingkongtiaoyongyoulezhineng。
“智zhi能neng最zui重zhong要yao的de特te征zheng就jiu是shi感gan知zhi環huan境jing並bing根gen據ju環huan境jing狀zhuang況kuang進jin行xing調tiao整zheng。因yin此ci,實shi現xian工gong業ye機ji器qi人ren初chu級ji智zhi能neng最zui重zhong要yao的de感gan知zhi能neng力li就jiu是shi視shi覺jiao,其qi次ci是shi聽ting覺jiao,其qi他ta的de感gan官guan加jia起qi來lai也ye沒mei有you這zhe兩liang者zhe分fen量liang大da。”
他認為,實現機器人的視覺和聽覺目標,從硬件上說麵臨兩處挑戰:一是傳感器,特別是視覺傳感器;二是擁有智能決策的算法。
目前,以視覺、聽覺等感覺為代表的研究成為工業機器人研發的熱點。但庫柏特科技有限公司創始人兼CEO李淼卻不這麼認為。“盡管,視覺、力控、觸覺等傳感器研發是‘庫柏特’的de核he心xin業ye務wu,但dan工gong業ye機ji器qi人ren智zhi能neng化hua是shi係xi統tong層ceng麵mian的de問wen題ti。工gong業ye機ji器qi人ren是shi一yi個ge多duo學xue科ke交jiao叉cha融rong合he的de產chan品pin,它ta的de智zhi能neng化hua涉she及ji多duo方fang麵mian,不bu能neng隻zhi關guan注zhu視shi覺jiao或huo觸chu覺jiao。”
要關注工業機器人的設計,首先要關注原始設計——這決定機器人的能力範圍。其次,機器人需要具有決策判斷能力,比如當一個乒乓球飛過來時,機器人需要判斷來球是上旋還是下旋、正拍還是反拍,攻擊發起點在哪裏、落點在哪裏,這些都要通過感知,之後還要判斷它彈起後的狀態。經過一係列“思考”後,機器人再去精準執行思考結果,將來球擊出。
你以為結束了?其實還有最後最關鍵的一步——自省。李淼表示,機器人並不是每次都能將球漂亮擊出,也有“失手”的時候,這就需要它在自省中發現問題,吸取教訓,進行智能化的自動升級。
“智”愛工業
目前,智能化的工業機器人還處於實驗室研究階段,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,他認為,大多工業機器人的研究停留在設計、感知、精準執行階段,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”作為一個閉環研究的團隊更是鮮見。
盡管尚處於設想和研究階段,但研發人員窺見一斑,足以暢想工業機器人未來的應用場景。
邵天蘭表示,智能化的工業機器人將廣泛出現在自動化程度比較低的行業,比如物流等,以及人力密集型行業,比如製衣、製鞋、汽車組裝、玩具組裝等。
limiaojieshao,tamenzhengzaiyanfayikuanjianmogudejiqiren。xianggusuiranchangzaitongyigedifang,danqihuawenbutong,xuyaoduiqijinxingfenlei。yiwangkaorengongfenjianxianggu,fuyugongyejiqiren“分揀”的視覺後,機器人就能對香菇進行判斷。
工業機器人被賦予更多智能,它的應用範圍將更加廣闊。“未來,工業機器人的應用場景將會越來越多,日常生活需要的服務機器人、助殘機器人、養老機器人等,也會用到工業機器人的技術,但不可否認的是工業機器人目前的主戰場在工業領域。”張華良說。
解放人類勞動
談及工業機器人是否會替代人類的工作,張華良表示,在某些層麵是一定的。比如工廠流水線上,按品類挑選產品的分揀員、打磨器件的工人、檢查產品質量的質檢員等均有可能被工業機器人取代。“從cong積ji極ji的de角jiao度du看kan,隨sui著zhe人ren類lei被bei工gong業ye機ji器qi人ren取qu代dai,可ke以yi督du促cu人ren類lei找zhao到dao新xin的de就jiu業ye方fang向xiang。鼓gu勵li人ren類lei增zeng加jia工gong作zuo技ji能neng,擁yong有you更geng複fu雜za的de工gong作zuo能neng力li,這zhe種zhong轉zhuan變bian對dui人ren類lei發fa展zhan是shi有you意yi義yi的de。”
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”,將人力解放出來。當低端的崗位用機器人替代後,人力成本降低,更好的崗位就會在國內湧現。
他強調,除了關注是否會“替代人類”,haiyinggaizhuyigongyejiqirengeigongyeshujudailaidebiange。zhinengdeshixianbixutongguoshuju,zhinenghuadehexinjiushijiyushujudejuece。gongyejiqirenzhinenghuadeguocheng,yeshiranggongyeshujubiandegengyoujiazhideguocheng,zhecaishigongyejiqirenzhinenghuazuidadegongxian。