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机器人如何改变生活？
杨涤非
随着科技的进步,机器人在社会生产生活各领域内的运用越来越广泛,可以说,机器人正在渗入人类社会的各个方面,日益成为改变世界的一大推手.2015年年末,世界机器人大会在北京国家会议中心举行.12个机器人国际组织,58家科研机构参与大会,大会围绕世界机器人研究和应用重点领域以及智能社会创新发展,展示了一系列最新科研成果.大会主会场还汇聚了全球近200家顶尖机器人企业,展示了大量机器人实物,使得这些平常难得一见的精密机械与观众零距离接触,丰富了大众对机器人技术的理解和认识.
引人注目的新型机器人
自从1959年世界上第一台工业机器人问世以来,“机器入学”已取得重大成就,并开始在制造业、服务业、医疗、国防和太空探索等各个领域广泛应用.作为世界机器人大会展示的重点,工业机器人展区汇聚了新松、哈工大、ABB等国内外知名厂商及其带来的各类工业机器人产品,令人目不暇接.
其中,隶属于中国科学院的新松机器人公司展出的柔性多关节机器人,成为聚光灯的焦点之一.新松的柔性多关节机器人具备快速配置、牵引示教、视觉引导和碰撞检测等多种功能,具有高负载和低成本的优势,可以满足用户对于机器人产品安全性、灵活性及人机协作性方面的需求.同时,它也是国内首台7自由度协作机器人,特别适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线.精密装配、产品包装和机床上下料等工业操作对它来说都是小菜一碟.柔性多关节机器人具有极高的灵活度、精确度和安全性,将开拓全新的工业生产方式,引领人机协作新时代.
随着经济的发展和社会的进步,人们对机器人提出了新需求,而科技的不断创新,为机器人发展提供了保障.现在,不仅工业机器人大显身手,服务机器人也同样具备巨大的发展空间.各种各样为了满足不同需求的特种机器人、康复与助老助残机器人、医疗辅助机器人等服务机器人也发展成了一个庞大的新族群.世界机器人大会专门设有服务机器人展区,涵盖无人机、智能汽车、智能生活、医疗、娱乐、教育等各个领域.
哈尔滨工业大学研制的专用餐饮服务机器人——小智,在众多服务机器人产品中显得独树一帜.小智具有重力感应、自动避障、语音对话和按点送餐等功能,可以部分代替餐厅和酒店服务员重复的送餐递物工作.小智只需充电5个小时,就能连续工作20小时,一次能托起10千克的菜品,而且还不需要假期、保险等人力成本.小智所营造的新颖用餐模式,不仅科技味十足,也间接提升了餐厅、酒店的品牌效应,还为每一位就餐顾客提供了一次新奇的服务体验.这款外形设计柔美的餐饮服务机器人,拥有蓝色和玫红色两种颜色,背部安装的触摸面板可显示和设置机器人的工作状态,并通过亲切的语音实现人机交互.
与参展的其他智能服务机器人相比,北京康力优蓝机器人科技有限公司推出的首个大型服务机器人“优友”,凭借着其拟人的外形和智能的功能,也吸引到很多媒体和观众的眼光,受到不少追捧.“优友”身高1.28米,体重60千克,外形与科幻电影中的机械战警类似,不过“优友”显然更为可爱一些.“优友”的外壳采用白色环保ABS材料,腿部采用轮式驱动,双手拥有和真人一样的5个手指,每根手指都可以独立运动.“优友”的双臂是用卡榫结构组装起来的,各具有10个自由度,可以实现全方位的运动和旋转,甚至可以转到背后进行灵巧操作.
“优友”是国内第一个可量产的大型服务机器人产品,也是继日本Pepper机器人之后,全球第二个可真正商用的产品.第三方开发人员开发的各种应用通过操作系统提供的APP接口集成到机器人身上,使机器人具备各种功能,可以担任银行导引、公司前台、商场导购、展馆导览员和餐厅服务员等工作.
“优友”最大的特点是高度的智能化.“优友”采用锂聚合物电池,充电一次可以连续使用10小时以上,当在工作中检测到电量低时,利用自带的低电量自充电功能软件,机器人会通过定位循迹找到电源完成自我充电,有效规避因电力问题而导致机器人工作中断的情况.
工业机器人、服务机器人的广泛应用正在改变世界,未来,人与机器人将成为真正的伙伴.
人与机器协同合作
科学与工程相融合,才能让机器人发挥最大功效,让机器人替代人在复杂环境中工作并服务于人类.人类发明了机器代劳动,并不是要把自己完全排除在外.未来的机器人应该是能与人协调共处的,能够感知人的需求,补充人类的工作.
目前,在许多制造业中,部件都是由高度自动化的精密设备加工,但是飞机装配、船舶焊接等专业性较强的工作还主要靠人工,缺乏灵活的设备协助.劳动密集型制造业中的许多手工工作,现在的机器人还无法胜任.由于机器人的在线感知能力远低于人,无法接收抽象命令,无法与人高效交流,再加上缺乏适当的安全机制,使得机器人目前仍然无法实现流畅的人机合作.未来解决这类问题的最佳方案将是开发能与人进行紧密合作的机器人.机器人要想更好地服务于人,必须与人融为一体.
相关领域的技术进步将不断推动机器人技术的发展,将有更多的新技术使机器人越来越适合于与人类进行合作.例如,人工智能和互联网技术的发展将为机器人提供强大的“后脑”,提高其智能水平；随着材料科学的发展,用人造肌肉等制成所谓“软体机器人”,将带来机器人外观的革命；利用脑科学的研究成果,可以使机器人的一些行为直接受控于人脑；结合生命科学的创新,将可能产生类生命机器人.
世界机器人大会中日本机器人专家石黑浩教授制作的情感机器人Genminoid F就是对多种新技术做出的积极探索.Genminoid F采用真人比例大小制作,不仅外貌出众、衣着典雅而且能够使用中文、日语和英语等多种语言与现场观众交流互动,成为了会场上人气最高的机器人.
机器人与智能制造的未来
机器人是智能制造的支撑设备,随着产品生命周期越来越短,用户个性化要求越来越强烈,未来的机器人不仅需要拥有快速编程与自动化的能力,同时还应具有快速就位能力.未来的机器人将能与人类紧密接触,实现在线规划、自主学习.机器人与人共融将是下一代机器人的本质特征.
以我国为例,当前的经济发展形势也决定了对机器人的需求是十分巨大的.目前,制造业中人力成本相较之以前已经上升很多,相应降低了企业的盈利能力.为此,许多企业都在寻求替法,而机器人很显然是被优先考虑的,因为使用机器人可以显著提高劳动生产率、降低次品率.改革开放以来,我国制造业产佰迅速提高,但是我国劳动牛产率还较低,仅就每万名产业工人中拥有机器人的数量这一指标而言,还远低于世界平均水平.因此,制造业的转型与升级,对机器人提出了巨大需求.从长远看,新一轮科技进步,是不以人的意志为转移的.智能制造是制造技术的主要发展方向,而机器人是智能制造的主要技术支撑,这已成为世界各国的共识.
近些年来,机器人技术日益受到人们的重视,它甚至被说成是影响人类生产和生活的四大技术之一,引领第三次工业革命的技术之一,以及2015年世界十大技术之一.麦肯锡全球研究所发布的《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告,甚至将先进机器人列入颠覆性的引领全球经济变革的12项技术之中.“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业战略格局.
目前,世界上很多国家,包括发达国家和一些新兴经济体国家,纷纷将机器人作为国家计划进行重点规划和部署.相信未来的机器人将带给我们更多的期待和惊喜.
【责任编辑】张小萌
机器人论文范文结:
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