这家公司利用人工智能,驯服了”杀手”般的工业机器人

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这家公司利用人工智能,驯服了”杀手”般的工业机器人
麻省理工科技评论 2018年6月26日

2018年6月26日

对于一位拥有熟悉工业机器人领域的人士而言,当他看到这样的场景:工业机器人和一位年轻工人协同合作,一起组装汽车悬架——他一定会觉得疯狂到难以置信。
人工智能
对于一位拥有熟悉工业机器人领域的人士而言,当他看到这样的场景:工业机器人和一位年轻工人协同合作,一起组装汽车悬架——他一定会觉得疯狂到难以置信。

人工智能可以将对于工厂生产线上对人类最有危险的工业机器人转变成工人们的好帮手,如果实现,将可能会改变制造业。

在工厂里,一个七英尺高的机器人手臂会以超人般的飞速从一个工作台转向另一个工作台,去运送一块约为保龄球大小的金属。但是一旦有工人进入到离机器人特定距离之内的范围时,机器人就会将动作减慢,直到最终动作停止。一旦这名工人离开了”危险区域”,机器人就会再次加速重新开始之前中止的工作。不过对于一位拥有熟悉工业机器人领域的人士而言,当他看到这样的场景:工业机器人和一位年轻工人协同合作,一起组装汽车悬架——他一定会觉得疯狂到难以置信。

目前的工业机器人对于人类来说十分危险,甚至可能会导致人员伤亡。因此,在目前的工厂环境中,它们通常要么在工厂内被栅栏围起来以防止和人类接触,要么由传感器系统随时监控,一旦有人进入离他几英尺范围以内,传感器系统就会关闭正在运行的所有设备。通常情况下,哪怕仅仅是取一个六角螺母,你都要关掉整个生产进程。但是我们今天要介绍的这台工业机器人,并不是什么普通的工业机器人。它由由总部位于马萨诸塞州沃尔瑟姆市的创业公司 Veo Robotics公司开发,这家公司使用了新的技术,可以将最笨重和危险的工业机器人变成十分安全的好帮手。

Veo 公司的做法是,在工业机器人周围放置几个 3D 传感器。它们自己研发的软件会首先根据传感器的数据构建出实时的场景,然后根据这一场景,软件就可以识别目标,包括正在工业机器人旁边移动的人,同时估计这些目标物要向哪个方向移动;并根据这些数据相应地控制机器人做出反应。在这一过程中,一个极小的错误就可能会造成灾难性的后果。Veo 公司的首席执行官帕特里克·索巴尔瓦罗(PatrickSobalvarro)说,他在去南卡罗来纳州斯帕坦堡的宝马工厂访问时,最先产生了这个主意。在工厂里,有许多任务都是必须由人类手动完成的,比如说安装仪表板,因为它们涉及连接管道和电缆,但是整个仪表板又十分沉重,操纵和移动它们对于人类来说十分困难。

“如果我们把工业机器人和人类的优点结合一下,将机器人用于那些不需要灵巧操作的但是可以帮人类省力的操作,”悬架演示的索巴尔瓦罗(Sobalvarro)说。”我们的制造时间将可以被缩短一半。”

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“嘿,机器人,请把扳手交给我”

一种可以和人类协同工作的工业机器人,将可以通过模糊人与机器之间的界限来改变生产制造业。机器人功能强大且可以精确作业,但还是有很多事情是他们不能轻易完成的,例如精巧灵活的操作或涉及弹性物体的操作。相比之下,人类在需要即兴反应和例如弹性物体的需要适应性的操作上更胜一筹,但在持续数小时的重物搬运上,我们于机器人完全无法匹敌。“目前工业机器人的发展水平只能允许一条生产流程要么完全实现自动化,要么完全由人类操作,”Veo 公司的工程副总裁克拉拉·吴(Clara Wu)说。“我们想要达到的,是让一个机器人把一件很重的工件移动到一个精准的位置上,然后工人就可以接手机器人的工作,对这个工件进行接下来的加工。”

Veo 公司的解决方案并不依赖于最尖端的机器学习技术,因为这些方法往往难以预测并且难以验证其准确度。他们将人工智能技术添加到机器人芯片的工作单元中,然后就可以对机器人进行普通的编程了。这将可以允许机器人在进行工作的同时不伤害周围的任何人。Veo 公司设想的未来系统版本,将可以使机器人与人类进行更加密切的协作。Veo 公司最近还向其他机器人公司展示了它们的系统。Soft Robotics 公司——和 Veo 公司同样来自波士顿的另一家机器人夹具开发初创公司——的吉奥夫·刘易斯(Geoff Lewis),也参加了这次展示活动。

Veo 公司的技术给刘易斯留下了深刻的印象,他认为这项技术可以使人们对工业机器人的安全性的认识产生很大的变化。“到目前为止,制造业在采用创新技术方面一直都是比较保守的。”他说,“不过当人们在制造业也一次又一次目睹竞争者们通过快速运用创新科技在市场上获得竞争优势时,整个行业也会开始争相使用创新科技。”


“玩”得很好

长期以来,机器人一直都是汽车生产业等制造业的特色。而且他们正在迅速被扩展运用到其他制造业并进入仓库。根据由美国机器人制造商所赞助的机器人工业协会报告称,2018 年第一季度美国的机器人出货量增长了 22%。而另一该行业的机构组织国际机器人联合会(the International Federation of Robotics)估计,到 2020 年工业机器人的全球运营量将比 2014 年的数字翻一番。传感器、计算机和软件的发展正在革新着机器人的设计方式和使用方式。也正是因为这一进步,新型仓库,办公室,商店以及新的送货机器人也正在测试中或者商业化的进程中。

近年来也已经出现了一代能够与人共同工作的制造机器人,但它们仅仅局限于操作强度不大而不会给人类造成任何伤害的作业。因此,这类机器人可以操作的环境有限,而且在较长的距离进行操作的精确性也有限。与此同时,机器学习领域最近的飞跃性进展似乎可能会给机器人更多的功能。许多研究人员正在研究如何通过实践和实验让机器人学习如何对形状复杂的以及陌生的物体进行反应和操作。虽然 Veo 公司采用的方法并不依赖于机器学习,但它们的技术与机器学习方法相辅相成,从而使机器人变得更加智能且更具适应性。来自哈佛商学院研究制造技术的威利·石(Willy Shih)教授,最近也同意加入 Veo 公司的董事会。他表示,该公司具有很好的前景,以致于他无法拒绝这一邀请:”它们的想法很好,通过应用廉价而丰富的计算能力的方法, 来提高机器人的可用性。”

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