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新松曲道奎:机器人2.0时代来临,智能化发展快于躯体技术发展
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发表时间:2017-08-31 16:30

 中国机器人产业联盟理事长

新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎


演讲主题:《AI时代与机器人2.0》


4月9日,在"2017深圳国际机器人与智能系统院士论坛"上,新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎和大家分享了自己对机器人未来发展的看法,并指出了机器人发展现状中存在的一些问题。

现在AI时代和机器人是什么关系?中国的机器人分两块,一块是躯体,另外一块是智能。经过半个世纪的发展,我们只是发展了“机器人”的前两个字“机器”,现在真正的发展要往后面这个字靠拢,由机器到机器人的全面变化,后面这个“人”字代表的是什么?不是人的形状眼睛、鼻子、嘴,而是人的智能、智慧。

但是智能、智慧来自什么?过去的技术没有支撑,现在恰恰是AI,经过差不多的五年左右的快速发展,特别是感知技术、交互技术的发展,使机器从现在开始向人转变,所以我称这个时代为机器人的2.0时代,之前是机器人的1.0的时代,即机器时代。

今天的题目分三个方面:机器人2.0时代来临(R2.0); R2.0的典型代表——协作机器人;3、结论与展望。



机器人2.0时代来临



大家都知道现在最热的是工业4.0,支撑工业4.0发展的有一个叫M2.0(机器2.0时代),我们机器设备的第一次革命支撑着A工业3.0以前的整个生产制造过程,那时候的机器设备更多的是在效率、批量、质量、规模,它代替的是人肌肉的力量,这个时候称为第一次机器革命。但是现在我们进入到工业4.0。

第四次工业革命用第一次机器革命产生的机器装备行不行?肯定不行。第一次机器革命对应的机器人称之为机器人1.0时代,那时候的机器人就是机器设备。但是现在我们要求进入到第二次机器革命的时候,新的机器人我们称之为2.0,这个时候的机器人具备了一定的智能,但是跟我们大家预期的差别还是特别大,但是它至少初步具备了智能的阶段,所以这个时候称之为2.0时代的来临。

机器人发展规律

1、从上世纪90年代,机器人的指标和机器设备的指标没有区别。
2、从90年代开始发展到专业服务,它有很多未知的不确定性,这个时候有一定的感知性。
3、从现在开始,我们更强调的是与人的协作。工业时代是R1.0,后两个阶段是R2.0。
4、R1.0与R2.0的区别:R1.0强调的是效率、生产率、质量以及可靠性。R2.0强调是与人进行合作的自主或半自主传感与执行系统,面对非结构环境。

机器人2.0时代(R2.0)的技术特征

2.0的机器人在决策能力、作业能力、交互能力有了达达的提升,需要的技术方面:对非环境结构怎么适应、行为技术跟人安全的协作机制、任务的执行方面怎么自主和半自主地完成初级角色职能、交互功能。如果没有这四大技术,机器人2.0还是不存在。

更核心的一点是安全,以前的机器人讲究的是机器人自身的安全,但是今天的机器人要跟人协作,因为这个安全不仅仅是机器人的安全,它是机器人与机器人、机器人与其他设备、机器人与人的安全,在2.0时代机器人的安全上升到新的高度。

机器人2.0时代(R2.0)与AI技术

在AI中分为三个层次:
1、计算智能,通过计算能力实现局部的,叫初级智能;
2、感知智能,人很多智能在感知上,通过视觉、感觉,但是没有通过大脑;
3、认知智能,对于世界面貌的认知理解。

机器人的发展,R2.0时代的发展在哪儿?更多地集中在感知智能,无论是工业机器人还是服务机器人,通过各种感知系统的使用,包括大数据,使机器人具备了我们人类的初级能力,也就是过去传统机器人无法做的事情,现在机器人能做了,但是它并不具备有认知智能,这方面还有很长的路,但是感知已经几乎可以使用,感知系统的快速发展使得机器人在智能化的提升方面做出了突出的贡献。

既然明白了当前机器人的现状和发展方向,那么我们来看一下发达国家在机器人上的战略,再对比一下我国的发展战略。

一、美国R2.0战略
美国走了三步曲:先进制造业国家战略计划、从互联网到机器人美国机器人路线图、国家人工智能研究与发展战略规划。

二、欧洲机器人战略
都是从机器设备开始往智能、网络数据发展,日本的技术完全是面向未来新一代的机器人,并且目标、措施、方向、计划、内容都非常全面。

三、中国制造2025与机器人发展战略
我国还是集中在机器设备层面,稍微落后一点。不过全球不约而同地把过去机器装备跟网络、数据、AI结合,发展新一代机器人,这说明大的国际趋势和方向,大家要把握。

这里要说到机器人2.0对于新的工业革命的意义。传统的机器人不可能承担这个历史使命,它不具备这个能力,只有新一代机器人可以。机器人的变革会造就制造模式变革、战争模式变革、生活方式变革。



R2.0的典型代表——协作机器人



机器人由两部分组成:躯体(本体)、智能。智能的发展,要远远快于本体的发展。本体要解决什么?解决人具有的灵巧性,机器人目前在躯体方面不具备这个能力。人类最典型的灵巧的表现手段是在手,但是现在机器人只能模拟胳膊和手腕,类似于一支残废的人类手臂。富士康要用百万的机器人替代装备工人,不可能完全替代,这不是富士康的技术问题,全球都面临这个问题。

机器人的躯体发展滞后,在服务机器人方面更滞后。机器人在躯体方面是落后的,但智能方面发展是比躯体快得多,感知技术、云计算、大数据的发展支撑了它的发展。而在躯体上没有太多的变化,灵巧性上没有提高。现在只有更多地解决了智能方面,而灵活性是全球的一个痛点,需要把它攻克。

只有克服躯体的技术难度,协作机器人才能更快走向市场。下面我们看一下几种常见的协作机器人。

单臂协作机器人
单臂协作机器人是轻量化的,具有安全机制的,现在这种协作机器人已经开始小批量面向市场,国际上,这类机器人开始逐步在手术中使用。

双臂协作机器人
去年我们的双臂协作机器人第一代面世,今年第二代马上出来,双臂也是按照单臂的指标,但是依旧有一个问题,都存在着前面手爪的问题,这个难度比智能要难得多。

复合协作机器人

这在全球市场上我们新松是领先的,把机器人跟移动机器人两个复合在一起,它的一个好处就是把人类在运动过程中的作业结合在一起,过去只能作业不能运动,或者只能运动不能作业,但是在许多实际生活过程中,我们既需要作业也需要运动。

这个功能的叠加并不是两个东西放在一块,它包含模块、控制方法、导航、视觉、二次定位等等,假如没有感知系统复合在一块是没有意义的。所以,感知系统大幅度进步,我们才具备了推出复合协作机器人的条件,现在已经全面面向市场。其中包括柔性系统、手眼视觉系统、导航系统等等,这样才能保证作业的精度。

专业服务协作机器人

现在新松已经全面推出,也在做临床,在医疗服务和社会公务服务,前面更多地是在制造业或者其他领域,但是专业服务协作机器人更多是在医疗、照护等,这款床椅一体化,面向中国老年人康复医疗行业。将来中国的养老是一个社会的重大问题。还有一个是公共服务机器人,全国的银行、超市等场所服务,这已经全面推向市场,典型特征是自主导航、人机交互。



结论与展望



通过近十年的发展,现在中国在机器人方面形成了中国五大区域分布。
第一个区域是东北区域,沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司。
第二个区域是长三角区域,比如上海交大等,几乎国外所有企业的总部都集中在长三角,包括ABB等,这块是以工业为主。
第三个区域是京津冀区域,北航等高校和新兴公司,产品更多集中在服务类机器人,也包括教育。
第四个区域是珠三角区域,这个区域在机器人的研究产业方面可能是起步最晚的,但是现在来看,珠三角地区是发展最快的、活力最强的,典型特征是企业的自发性非常强,在珠三角应该有一千多家企业,都是近五到七年的时间发展起来的。
第五个是西部区域,主要是重庆和成都,无论是企业的数量,企业的活力,还是研发创新,和其它地方相比特色不是非常明显,但是未来的发展趋势我很看好,因为重庆巨大的市场,特别是成都这么多大学。

现在中国通过近十年自由市场发展,基本上形成了这五大区域,并且这五大区域各有各的特点。



小结



1、传统机器人走到尽头,机器人2.0时代来临。在中国和国际上有一个不一样,我们和国外相比滞后五年,国外已经4.0,我们很多企业在2.0、1.0,所以传统机器人在中国还有很大的市场。
2、AI与RT(机器人技术)互相促进,共同发展。机器人本身含有了AI,没有AI的机器人就是个机器。
3、机器人是AI的应用平台,AI促进机器人智能进化。
4、机器人正在进行躯体(本体)的进化(灵活性、灵巧性)。这个进化难度更大,也包括新材料的进步,很多软体机器人都在研发中。
5、机器人正在进行智能进化。它的发展要远远快于躯体的进化,但是没有一个好的躯体,智能再高也是残疾的。

最后,希望通过今天的分享,大家能对这个领域有一个全面的了解,以便未来的布局。谢谢大家!




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