工业机器人要“有脑子”  
 

         图片来源：视觉中国

■本报见习记者 卜叶 程唯珈

穿上“高科技”的外衣，机器人经常出现在“替代人类”的话题里，让人类心中打鼓。殊不知，在生产线24小时连轴转的工业机器人，却经常被抱怨说“太笨了”“一根筋”“不知变通”。

“传统工业机器人只能在固定的环境下，依赖精确的重复定位能力从事重复性的工作，还不能适应动态复杂的环境，或者跟人类合作完成同一项工作。”中国科学院沈阳自动化研究所副研究员张华良告诉《中国科学报》。

随着越来越多的科技人员致力于让工业机器人适用于更多场景、更易用，这一情况正在发生变化。日前，美国一家公司开发出了一种新型芯片。该芯片可以让机器人“思考”如何处理动态场景，并“想象”采取不同动作的结果，最后选择最合适的动作对外输出，以此赋予工业机器人智能。

实验室中，两个机器人装上芯片后，展现出惊人的团队合作能力，它们结伴同行，时不时传递物品，并试图绕开阻碍物品传递的障碍物。工业机器人走向智能化将会为生产生活带来哪些影响？

“头脑简单四肢发达”已过时

工业机器人诞生于上世纪40年代，最初是为了从事高危工作或做人力无法企及之事，比如核燃料处理等。此后，机器人被用于汽车、电子、金属和物流等行业，从事焊接、装配、喷涂、打磨、切割、搬运和分拣等工作。

中国是工业制造业大国，自2013年起，中国也成为世界最大的工业机器人消费国。一路高歌猛进的工业机器人近期却出现下降态势，高工产研机器人研究所（GGII）的数据显示，今年一季度，中国多功能工业机器人进口量同比下降了29%。与此同时，国家统计局的数据显示，今年前4个月，中国工业机器人总产量较去年同期下滑10%。

张华良表示，据中国机器人产业联盟发布的2018年中国工业机器人市场信息显示，电子电气设备和器材制造业和汽车行业的需求下降，是导致整个工业机器人市场下降的主要原因。不过销量明显下降的多集中于外资品牌工业机器人，我国自主品牌工业机器人的销量和占比较往年反有提升。

面对总产量下滑的态势，他认为需引起业界重视，对工业机器人的研发做出调整升级。“比如复杂的编程，很大程度上限制了工业机器人的使用范围，导致工业机器人的应用面较窄。”

如何寻找工业机器人发展的突破口？张华良表示，应该拓宽工业机器人的应用领域和行业，积极挖掘中小企业的应用潜能。

梅卡曼德公司创始人兼CEO邵天兰更加简单明了，工业机器人是实现智能制造的关键基础技术。为了工业的发展，赋予工业机器人智能、增加工业机器人应用场景是必由之路。

“察言观色”还不够

何为智能？邵天兰举了一个例子。假如家中的空调能够自动根据室内的温度、人数进行调节，当它发现屋里有老人和小孩时，可自动把风调小，而发现室内有几个大汗淋漓的小伙子时，把风力增强，这就说明空调拥有了智能。

“智能最重要的特征就是感知环境并根据环境状况进行调整。因此，实现工业机器人初级智能最重要的感知能力就是视觉，其次是听觉，其他的感官加起来也没有这两者分量大。”

他认为，实现机器人的视觉和听觉目标，从硬件上说面临两处挑战：一是传感器，特别是视觉传感器；二是拥有智能决策的算法。

目前，以视觉、听觉等感觉为代表的研究成为工业机器人研发的热点。但库柏特科技有限公司创始人兼CEO李淼却不这么认为。“尽管，视觉、力控、触觉等传感器研发是‘库柏特’的核心业务，但工业机器人智能化是系统层面的问题。工业机器人是一个多学科交叉融合的产品，它的智能化涉及多方面，不能只关注视觉或触觉。”

要关注工业机器人的设计，首先要关注原始设计——这决定机器人的能力范围。其次，机器人需要具有决策判断能力，比如当一个乒乓球飞过来时，机器人需要判断来球是上旋还是下旋、正拍还是反拍，攻击发起点在哪里、落点在哪里，这些都要通过感知，之后还要判断它弹起后的状态。经过一系列“思考”后，机器人再去精准执行思考结果，将来球击出。