认知机器人:认知、交互和安全

2018/04/13 root 33

据电子信息产业网目前令人惊讶的现实是全球机器人的拥有量不到200万台。这个数字只是中国一年汽车产量的十分之一。机器人的全球平均密度只有0.62%,还有全球平均99.38%的工作由人来完成。

新松机器人自动化股份公司总裁曲道奎指出,机器人的整个市场表现之所以不理想,根本原因不在于成本和价格,而在于机器人技术的严重滞后,在于其产品功能和性能不能满足真正制造业大批量刚性需求。

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图:微链科技总经理张宇和新松董事长曲道奎

按照曲道奎的看法,智能机器人的发展要经历3个阶段。第一阶段,计算智能。第二阶段,感知智能。第三阶段,认知智能。其中,感知智能是当下要重点突破的领域,可以实现机器人在制造领域或者外部环境的适应性。

这需要依靠信息技术的发展,通过远程功能,帮助机器人认知和互动。在过去,信息技术给机器人提供了新的动力和应用。通过将机器人和传感器相结合,实现了自动化的发展。现在,信息技术的发展带给了机器人新的角色——从简单代替人的工具变成互联网基础设施,机器人和传感器则成为了信息世界、数据和物理世界中间的交互工具,形成了物联网。

3D视觉和灵敏得触觉是认知的基础

在自动化工业质量控制和在线检测领域,2D和3D技术都具有重要的作用。2D视觉技术相对成熟,主要应用于检测、编码、条码识别。而3D视觉则更接近人眼,能提供的深度测量信息,由于物体位置(距传感器的距离)而导致的误差不再可能,这意味着物体可以在传感器的测量体积内的任何位置移动,并仍能得到准确的结果。

在3D视觉领域,微链科技以其先进的技术而为业界称道。

微链科技是重庆市两江新区重点扶持的高新技术企业,其核心团队来自于北京大学计算机专业和清华大学各相关专业,还有加拿大西门菲莎大学、美国卡耐基梅隆等国际研发机构的顾问,在温哥华设有研发机构。专注于协作机器人和3D机器人视觉的研发。在数据中心管理、智能设备数据分析、3D机器人视觉识别系统和认知机器人方面,微链科技均取得了骄人的成绩,并已在多家科研机构和生产线上获得了良好的应用。

微链科技的WEROBOTICS VISION微链3D机器人技术,可以通过一个摄像机让机器人实现3D识别,从图像传导到机器人,只需要0.1秒,精度可以达到20微米,比市场同类产品成本更低,精度更高,速度更快。安装了WEROBOTICS VISION的机器人可以在不同的地方准确快速地定位物体,同时增加产量,降低成本,提高质量,使工厂的自动化率大大提高。

为机器人插上人工智能之翼

在许多人的既有印象中,工业机器人的智能化程度最低,只能在生产线上从事制造类的工作,再加上外形和“人”字相差甚远,因此大众对工业机器人的关注程度也远不及服务机器人或特种机器人。

微链科技则希望用自己的技术改变这种状况。微链科技经过15年来在 IT业务的深耕,成功的把IT(信息技术)与RT(机器人技术)相融合,推动了社会智能化的发展。

冉祥说:“大数据、云计算、机器深度学习最终一定是引导社会向智能化发展的。传统的工业自动化仅仅是设备的自动化,工业机器人并没有认知的能力,只会固定做‘点到点’的动作。”怎样实现自动化设备的智能化呢?冉祥认为,一定要通过信息科技与机器人技术的结合,“软件定义机器人。我们有优异的智能设备信息数据采集技术,可以让机器人通过这些数据积累经验,不断学习。我们的智能设备数据采集技术已经应用在国际知名的某手机生产实验室了。将来,所有的手机出厂检测都会用到我们的设备,不需要再依靠人工检测了。通过我们的技术,不仅可以发现产品备件的缺陷,而且可以发现工艺设计的缺陷。我们可以模拟手机用户跑一遍所有的应用,用来观察硬件的承受度。这样就可以避免像某些手机一样因为电池过热而爆炸。把一切错误都扼杀在出厂前。”

对当下最热门的大数据、人工智能,微链科技有着深刻的见解,对于机器人未来的发展方向也有独到的认识——赋予自动化设备智能。这和国家的宏观战略不谋而合:

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图:WETHINK认知机器人系统模拟图

12月26日,国家发改委印发了智能机器人关键技术产业化实施方案,旨在推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,提高智能机器人产业技术水平和核心竞争力。这意味着用人工智能技术为机器人赋能,将成为未来机器人领域的一大发展趋势。

WELINKIRTVISION是认知技术,他可以像人类一样看到,思考和工作。

微链的WELINKIRT VISION不仅是视觉技术,更是认知技术,借助工业大数据、机器深度学习等人工智能技术,它不仅可以让机器人像人类一样看到,还可以像人类一样思考和工作。微链科技还是丹麦优傲机器人公司的战略合作伙伴,目前,搭载WEROBOTICS VISION技术的UR协作机器人系统已经面世。

未来,还能将传输感觉技术纳入机器人中,增加机器人对压力、震动、温度的感知。这一点美国密歇根州立大学电气及计算机工程系杰出教授、中国科学院沈阳自动化研究所的席宁举出了超媒体的例子,通过网络既传播信息、数据、声音等传统多媒体信息,又传播动作和感觉,再与机器人进行结合,进行远程的感知和操作。

IEEE自动化与机器人学会主席Raja Chatila表示,想要增加机器人的认知智能,可以从神经学和工程学的研究中尝试设计出一个系统、一种架构,将它用在机器人身上,把所有机器人的设备、能力、模块进行集成,从而成为机器人的认知架构。促进机器人进行很好的控制和感知,做出更好的决定,学习与人类互动。

对于工业机器人来说,则主要是增加机器人的作业能力,从灵巧性入手,更加灵活的智能制造;增加机器人的自主决策能力,能快速重组工作单元(生产线),快速编程甚至编程自动化;增加机器人的交互能力,机器人与人的共融性。

另外,还有机器人的安全问题。日本科学技术振兴机构主席顾问Michiharu Nakamura指出了目前日本在努力的方向。包括促进人机互动,发展比较好的新材料,并增加服务机器人的安全评估,建立机器人安全中心,促进安全标准的一体化和标准化。