中国实验室|西川清吾:既会家务又会照顾人的机器人难实现

澎湃新闻记者 柴宗盛

2016-08-30 19:36 来源:澎湃新闻

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西川清吾
人工智能无疑是未来科技的重要方向。日本安川电机株式会社一直致力于机器人的研发。今年初,在纪录片《中国实验室》拍摄期间,安川电机(中国)有限公司机器人事业部部长西川清吾接受澎湃新闻记者采访时,对未来机器人的功能做了如下表述:“我们所构思的是既可以做家务又能够照顾老人的服务机器人技术,个人感觉现实生活中是很难实现的。”
也就是说,需要分开进行某项服务,而不是一个机器人可以什么都做。“我们平时会有一个误解,觉得接近于人了,就是优秀了,但比如搬重物,起重机就会优于人类。所以在机器人发展这块,需要考虑的是怎样可以将它的用途得到最优化,达到高效于人类的水平。整个服务机器人市场应该不会是一个万能的东西进入市场,而是一个在各种用途达到最优化后的循序渐进的过程。”
澎湃新闻:中国机器人公司从控制系统方面寻求突破的发展路径,能走得通吗?
西川清吾:中国本土机器人制造商从控制系统技术方面着手寻求突破,是非常好的事情。但机器人制造需要控制、机械臂、应用、系统方面的四大核心技术。所以只是单方面突破控制技术的话,不能达到机器人制造的最终目标。必须同时将其他核心技术难题一起攻克。
澎湃新闻:安川的控制器、电机、伺服器等硬件产品,在技术上有什么样的领先优势?
西川清吾:安川电机是以生产伺服马达起步,生产安川机器人的。安川的高精度伺服马达技术在全球拥有领先地位。因此,我们安川电机相比于其他机器人制造厂商,是拥有绝对优势的。当然生产机器人时,不是单独一个马达,而是同时需要6个马达。机器人本体的这6个马达,下面的马达运作时,其上方的马达会振动;同样,上面的马达运作时,其下方的马达也会振动。6个马达组合起来,才有我们俗称的多关节机器人。如何将6个马达完美组合,消除振动,实现稳定、高精度运作,还需要另外的关键技术。关于这个技术,安川电机的机器人事业部拥有三十多年技术积累。
澎湃新闻:安川的人机协作技术进展如何?
西川清吾:安川从多年以前就一直推进与人进行协作的机器人的研究开发。我们在开发研究工业用机器人时,是以追求机器人达到比人类具有还要优秀的作业能力为理念,来进行开发的。所谓比人类优秀,具体是指速度快、精度高,因此具有非常高度的生产效率。这是我们开发机器人时所要达到的目的。我们在研发人机协作机器人过程中发现,当人靠近机器人时,机器人就必须要将运作速度降低下来。也就是说当人万一与机器人碰撞到时,也要确保撞击力度非常小,所以人机协作的机器人就不能搬运重物。人机协作的机器人不得不将运作高速、负载等工业机器人的优秀作业性降低下来,以确保协作的安全性。所以,与人进行协作的机器人如何保留一般工业机器人的高速、高精度、高负载的优秀作业性,是我们接下来需要攻克的一个技术难题。
澎湃新闻:人机协作的机器人会给我们带来什么样的好处?
西川清吾:基本上有两点。首先是通过人机协作,可以免去一直以来固有的机器人安全栏。免去了安全栏的话,机器人系统在设置上可以变得更简易化。同时,当机器人发生故障时,由于没有安全栏,技术人员可以立即进行故障排查和检修。另一个好处就是,机器人的示教会变得更加简单。一般情况下,机器人需要通过示教、编程后才能运作,所以能够进行机器人操作的人不是很多。但如果是人机协作的话,就算不是特别精通机器人的生产线现场人员,也能够实现机器人的操作,机器人就可以被广泛地应用操作。这样一来,机器人就不仅限于汽车行业,而能够被在各种一般行业得到广泛应用。
澎湃新闻:人机协作机器人需要有哪些核心技术?
西川清吾:确保人机协作的安全,首先需要确保机器人与人不会碰撞;其次是,就算碰撞到了,也不会对人产生伤害。所以在技术要求上就要达到:(1)当人靠近时能够对其进行识别的传感技术;(2)还有就是当机器碰撞到人时不造成伤害的马达控制技术。
澎湃新闻:目前机器人智能化达到了什么样的程度?
西川清吾:智能化的定义是非常宽泛的。比如说人在进行弧焊时,可以做到根据焊接的实际效果可以进行焊接调整,以不出现不良焊接,或确保完全溶合焊接等。这些操作,人工焊接可以实现,但机器人焊接还不能完全达到这个水平。所以说,机器人在某种程度上可以说是“不完美产品”,要达到跟人一样的智能水平,还需要攻克很多技术难关,智能化还有一段很长的路要走。
澎湃新闻:有人认为语音技术对未来机器人关系重大。那么,哪些外沿技术将对未来机器人产生重大影响?
西川清吾:关于语音识别技术,工业机器人和服务机器人有很大的区别。如果是工业机器人的话,基本与语音识别技术没有什么关系。因为生产线现场非常嘈杂,是无法进行语音识别的。但服务机器人需要与人进行会话交流,语音技术相对服务机器人来说,就是非常重要的核心技术。
在服务机器人领域,除了突破语音识别技术之外,如何降低制造成本、如何使机身轻量化以及与人碰撞也不产生危险的传感技术等至关重要。个人感觉,其实在服务机器人领域,需要攻克的技术难题还有很多很多,也不能一句话概括什么技术重要。以我们安川电机所从事的人类辅助机器人、医疗康复机器人领域为例,那种体积小、功率大的驱动执行单元技术会很重要。
澎湃新闻:制造一个可以像保姆一样帮人干活,也能照顾老人、陪人聊天的机器人,需要解决哪些技术难关,预计大概需要多少年,这样的机器人可以走进人类的家庭?
西川清吾:我们所构思的既可以做家务又能够照顾老人的服务机器人技术,个人感觉现实生活中是很难实现的。比如做菜、扫地、洗碗之类的家务服务机器人,个人觉得,类似于智能家电那样,会不断地发展。再比如说老人看护,智能床就会变得非常重要。床实现智能化,可以自行动起来帮助老人起床等,也许这不能叫做服务机器人,但类似这样的技术会不断地发展起来。
也就是说,需要分开进行某项服务,而不是一个机器人可以什么都做。我们平时会有一个误解,觉得接近于人了,就是优秀了,但比如搬重物,起重机就会优于人类。所以在机器人发展这块,需要考虑的是怎样可以将它的用途得到最优化,达到高效于人类的水平。整个服务机器人市场应该不会是一个万能的东西进入市场,而是一个在各种用途达到最优化后的循序渐进的过程。
当然,产品最终是否能够达到普及状态,还是要考察投入产出效率的。实际上可能有些产品已经被研发出来了,由于产品价格非常昂贵,而达不到普及。
澎湃新闻:例如像人一样手指灵活地进行手机装配的机器人,现在已经存在了吗?
西川清吾:进行手机的装配,或者进行打磨、搬运之类的生产线,已经达到了比较高水平的自动化了。在这方面,机器人与人的操作相比,速度会更快、精度会更高。比如对手机的非常小的零部件进行精准加工,现在机器人已经是比人更加优秀的。并且该技术在手机生产线上已经普及。
当然现在也还有一部分生产线,出于投入产出的考虑,没有做到完全自动化。因为生产线实现自动化需要它的周边的设备能够达到自动化的标准。而且手机的更新换代速度非常快,为了自动化而去不断地重新购买新的周边设备,是非常不划算的。除非生产设备本身价格下降,或者一台设备能够对应生产多种手机机型。一款汽车的话,可以持续生产四五年,那么对应的生产线周边设备也可以使用这么长时间。但智能手机需要不断地更新换代,(市场热度)就只有一年左右,手机生产线要达到像汽车生产线那样的机器人化,还是比较难的。
当然完全不考虑投入与产出的话,很多生产线的高水平自动化(即机器人化)是有的。比如安川电机除了机器人事业部以外还有研究开发部门,也就是说,单纯科研型的技术研发和工厂泛用型技术研发还是有一定区别的。工厂泛用型技术,安川有机器人用控制柜DX100。DX100一台控制柜就可以对应约500种安川机器人。
澎湃新闻:目前医护机器人可以帮人类干什么活?
西川清吾:安川的医疗机器人如今仅限于康复和人类辅助机器人两种。康复机器人,是帮助由于中风等瘫痪的病人进行腿部康复理疗的机器人。安川的下肢康复机器人LR2已通过中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)的认证,并且已在中国市场开始销售。
澎湃新闻:大家都知道机器人制造的核心零部件是本体、控制柜、减速机、伺服马达,请问这四个核心技术,对中国本土制造商来讲哪个最难?
西川清吾:对现今的中国本土厂商来讲,可能不太好说具体哪个技术最难,应该都挺难的。现在的本土制造商基本上减速机、伺服马达、控制柜都是对外采购的。因为研发生产这些关键零部件的成本非常高,技术方面也需要经过很多年的经验积累才行。比如说减速机的生产,跟很多基础工业、生产材料以及加工技术都有着很大的关系。
责任编辑:田春玲澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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