以“共創(chuàng )共享共贏(yíng)，開(kāi)啟智能時(shí)代”為主題的2016世界機器人大會(huì )于10月20日拉開(kāi)帷幕，近150家中外知名企業(yè)及先進(jìn)產(chǎn)品將參加展示。

與枯燥的理論知識相比，直觀(guān)地展示激起了每位參觀(guān)者對于智能機器人的興趣。在大會(huì )上，除了備受關(guān)注的生活類(lèi)機器人，工業(yè)機器人也是不少業(yè)內人士感興趣的話(huà)題，因為工業(yè)領(lǐng)域依然是主要使用智能機器人的領(lǐng)域。

俄羅斯機器人協(xié)會(huì )主席Vitaly Nedelskiy在世界機器人大會(huì )的高端論壇上給出了一組數據：“在全世界工業(yè)機器人中，95000個(gè)機器人用在了汽車(chē)行業(yè)，53000個(gè)機器人用在了電子電氣行業(yè)，這也是推動(dòng)機器人發(fā)展的主要行業(yè)。2015年，機器人在金屬和機械的發(fā)展增速是30%，汽車(chē)行業(yè)增速則為20%，塑料和橡膠也在20%左右?！?/p>

這樣的增速是工業(yè)對于機器人需求的渴望，同時(shí)也給工業(yè)領(lǐng)域機器人提出了更好的要求——智能化。

“高智商”的流水線(xiàn)機器人

一直以來(lái)，人們對工業(yè)領(lǐng)域使用的機器人的認知都停留在進(jìn)行簡(jiǎn)單重復工作的機器手臂上。實(shí)際上，現代的工業(yè)機器手臂源自上世紀30年代的設計構想，它通過(guò)一個(gè)電動(dòng)機實(shí)現5個(gè)軸的運動(dòng)。之后，工業(yè)機器人實(shí)現了可編程，再進(jìn)化為擁有可進(jìn)行位和軌跡控制的功能。

進(jìn)入上世紀80年代后，隨著(zhù)傳感技術(shù)，包括視覺(jué)傳感器、非視覺(jué)傳感器以及信息處理技術(shù)的發(fā)展，出現了第二代機器人——有感覺(jué)的機器人。也就是說(shuō)，流水線(xiàn)上的多關(guān)節機器人不僅采用VAL專(zhuān)用語(yǔ)言，可配視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)傳感器，還能獲取作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分相關(guān)信息，進(jìn)行一定的實(shí)時(shí)處理，引導機器人進(jìn)行作業(yè)。

去年4月，美國Rethink Robotics公司推出了新一代Sawyer工業(yè)機器人。它能夠獨立完成許多工作，其中包括一些普通機器人無(wú)法處理的高精度工業(yè)任務(wù)，比如諸如測試電路板等這些精細工作。

而這樣的功能得益于其體內集成的多種程序。比如，Sawyer的每個(gè)關(guān)節內都嵌有高分辨率的力度感應器，支持其順從動(dòng)作控制，即使拿取對象的位置多變，Sawyer也可以通過(guò)“感知”找到對應的位置。而且，它內置了攝像頭的嵌入式視覺(jué)系統，以及獨特的機器人定位系統，當工作時(shí)，顯示屏幕上都會(huì )顯示出一個(gè)類(lèi)似于人類(lèi)的“雙眼”，并會(huì )像人類(lèi)一樣始終盯著(zhù)自己需要拿起物品的方向看。這讓Sawyer比傳統機器人便捷得多。

Sawyer的誕生，將人們從日復一日的重復性工作中解脫出來(lái)，更重要的是，機器人幾乎不需要休息，且不知疲倦。

應用前景廣闊

伴隨著(zhù)工業(yè)機器人的日漸興起，“機器換人”將成為趨勢。汽車(chē)、電子、食品、化工、塑膠橡膠、金屬制品六大制造行業(yè)，被認為是當前應用工業(yè)機器人的主要領(lǐng)域，機構預測未來(lái)會(huì )有100萬(wàn)～200萬(wàn)臺的年需求量，占中國工業(yè)機器人市場(chǎng)需求的七成左右。

富士康公司甚至在此前曾宣布，將在三年內購置百萬(wàn)臺機器人，預計到2016年將在山西晉城建成世界最大智能化機器人生產(chǎn)基地。

“在加拿大醫療中心、核電站、煤礦救援等方面都需要智能機器人的加入?！奔幽么蠹s克大學(xué)Lassonde工程學(xué)院教授張丹也認為。

在這一背景下，我國也提出了“中國制造2025”的概念。中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的理事長(cháng)曲道奎在對這一概念進(jìn)行解析時(shí)提到，“中國制造2025”推出了五大重點(diǎn)工程，包括制造業(yè)創(chuàng )新建設的工程、智能制造的工程、綠色制造工程和高端裝備創(chuàng )新工程。在這個(gè)基礎上還有十大重點(diǎn)領(lǐng)域，其中第二大領(lǐng)域就是機器人和高端數控機床。

“高智商”需要不斷進(jìn)化

雖然工業(yè)機器人在不斷升級，但是不論從成本還是技術(shù)上，目前大部分工業(yè)機器人依然無(wú)法適應正在邁進(jìn)的“工業(yè)4.0”時(shí)代。

對此，香港大學(xué)機器人和自動(dòng)化講席教授席寧解釋道，所謂機器人智能化就是要讓它“更容易應用”，要想實(shí)現這一點(diǎn)就要提升編程的速度。一直以來(lái)，汽車(chē)行業(yè)是使用機器人的“大戶(hù)”，因為一般推出一輛汽車(chē)進(jìn)入市場(chǎng)會(huì )銷(xiāo)售3~5年的時(shí)間，也就是說(shuō)機器人每3~5年編程一次即可。但是現在的電子制造領(lǐng)域其更新?lián)Q代的速度極快，“比如手機可能六個(gè)月就需要更新，那么對于流水線(xiàn)上使用的機器人來(lái)說(shuō)也程序需要更新。更新速度變快意味著(zhù)需要編程的過(guò)程更簡(jiǎn)單”。

香港科技大學(xué)機械航空航天工程學(xué)教授王煜曾提及，現在工業(yè)領(lǐng)域機器人發(fā)展的最大瓶頸不是工業(yè)機器人本體的問(wèn)題，而是能否適應更精細的工作。比如手機等電子產(chǎn)品，分裝裝配過(guò)程中離不開(kāi)人工，“因為人有很靈巧的手，也有很敏銳的眼睛，手眼的配合做得非常好”。

但是“手眼協(xié)調”這一看似簡(jiǎn)單的要求，對于機器人來(lái)講卻并不容易實(shí)現。因為若想實(shí)現這一點(diǎn)就需要多種程序的相得益彰地集成。而集成在廣州數控設備有限公司副總工程師李伯基看來(lái)，目前工業(yè)機器人要將各種各樣的功能集成在一個(gè)總控制系統中，并且完成各行各業(yè)的工業(yè)要求的目標，還需要很長(cháng)的路要走。

張丹表示，目前加拿大工業(yè)用機器人集中在裝配線(xiàn)和焊接等方面，但是在某些特別的情景下依然還離不開(kāi)人工。比如曲面的表面拋光工作?！盎緛?lái)說(shuō)，如果是圓形的零件可以讓機器人完成，但是曲面的拋光工作還是要人工進(jìn)行，但是這樣的工作會(huì )導致工人發(fā)生皮膚癌的幾率增加?！?/p>

而談到中國機器人的未來(lái)發(fā)展，華中科技大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)院院長(cháng)丁漢則認為，基礎理論研究須進(jìn)一步深入。他還希望能夠通過(guò)多學(xué)科圍繞著(zhù)共融機器人開(kāi)展一些研究。（中國科學(xué)報 記者袁一雪）

摘自《中國科學(xué)報》