法國科學院院士：用于飛機製造的多觸點仿人技術

　　新浪科技訊 10月22日消息，2016世界機器人論壇昨日開始舉行，大會邀請國內外機器人領域知名學者、專家圍繞「共創共享共贏，開啟智能時代」這一主題進行交流研討。法國科學院院士、法國CNRS和日本AIST機器人國際聯合實驗室主任Abderrahmane Kheddar以《用于飛機製造的多觸點仿人技術》為題發言，他表示，未來幾年我們也要證明製造工廠當中這種機器人能夠更正常地運轉。這裡列的是我們需要解決的問題，就是相對比較平穩地行走，需要有機器人摔落的演算法，要把它做得更為安全，也要有一個本地化的計算技術，並且有嵌入式的電力供應，還有嵌入式的感測技術。

　　以下為演講實錄：

　　非常高興參加這樣一次大會，觀眾來自不同的領域，所以我希望能夠把我的話題講得更加簡單一點，這樣大家能夠很好地理解。

　　這個關注的主要是飛機製造，這是最近開始的一個技術，也是一年之前開始的，我會談這個技術面臨的問題以及解決方案。幾天之前我們參加了日本工業省的一些非正式的會議，當時我們問了很多研究人士，然後去問他們對於俄羅斯機器人的看法。日本在工業機器人領域也是非常強的，而且他們在仿人機器人方面的技術也是世界領先的，這是一個法國數學家的圖片，函數對於這樣的連續性來講沒有多大的用處，仿人機器人在我們的研究當中是不是忽略了很大的一塊市場。當時我是2004年初去的日本，每年日本都研究出了這樣一些不同形狀的仿人機器人，所以基本上都是一些原型。這是關於機器人技術的報告，我們可以看到有越來越多已經完成研發的產品，一年之後這樣的情況就開始變成了，ATLAS就變成了右下角的機器人。之前開發出來的機器人外形也變了，可以看到經過一年之後這些機器人很多的圖片都變了，本田也有了最新的版本，所以人們花了很大的力氣讓仿人機器人能夠進入它的最終階段。

　　我們會給機器人研究帶來很大的挑戰，因為它是非常複雜的一個平台，就在這樣的機器人平台上面，可以在硬體方面帶來一些研究的話題，對於神經科學和表現研究也是帶來更多的課題。對於阿凡達是不是提出了更多研究的問題，比如昨天在IBM的報告當中也涉及到了認知這些方面的研究話題，所以需要有些原型去對神經科學以及認證科學進行更多的驗證。它的用處可以用在娛樂行業，也可以讓機器人做服務員和招待員，也可以用在文化領域。這裡有人提出了其它的想法，就是讓機器人去做服務。這是Robot Frank，就是每天機器人能夠在我們生活當中做什麼，但是提出了一些非常深刻的問題，如果這個技術足夠便宜了，我們如何解決機器人給我們帶來的一些問題，這樣有一個小的機器人可以做一件事情。如果我們這樣去想的話，機器人未來可能幫助我們去月球。可以從兩個方面來看，你認為機器人是你房子裡面的分布式機器人，或者是要把這些功能都放在平台上面，所以當做一個分布式組件還是所有的這些服務放在單一的平台上面。另外就是救災，因為輔導的核電站災難不僅是震驚了日本，同時也震驚了全球的人們，所以給日本的研究者帶來了很大的失望。有些機器人進不去，不能夠進行救災，他們提出了非常有意思的問題，所以在這個方面沒有很好的技術儲備，去年就讓它的救災機器人進入實際的操作階段。

　　我們是不是可以把這些仿人機器人用於製造？不是用於固定地點的機器手，因為目前我們使用的平台是由COADA提供的，工廠裡面仿人機器人還沒有被部署，但是有些機器人已經有點仿人的外形了，所以這個工廠裡面有兩到三個仿人的機器人，和工人在同樣的工作場所裡面一起合作，這樣的仿人機器人也有製造業的應用空間。2014年2月份我們和阿爾巴斯在法國使館做了一個研討會，當時提出的議題就是可以讓機器人用於製造，我們應該怎麼設計機器人，讓它用於製造的場景？它不能使用移動式機器人，也不能使用固定式機器人，我們需要幾個胳膊的機器人呢？一個工廠裡面我們邀請了法國和日本的大教授談論這些相關的技術，看一看機械臂可以用在什麼方面的製造領域，這個研討會是操作型機器人還是其它領域的機器人。這些都回應了空客集團的需求，他們飛機製造方面需要應用機器人，而且人類的工作主要被分成了兩類。很多高科技產品都是人的手工打磨的，他們說我們人類的工作可以分為兩類：第一類叫做高附加值的任務，第二類叫做非高附加值的任務，這樣的非附加值的工作包括對人很危險，或者有健康的風險，也是需要得到工會的同意，還有不是特別靈活的工種，或者是高度重複高壓力，容易導致人受傷的風險。這樣的機器人能夠移動，然後附上這種機械臂。

　　這是現場的一張圖，機器人可以用在這裡，但是也有人在裡面工作，所以整個的工作環境並不是特別的好，這些機器人必須在這種不確定性比較多的環境之下運轉。這些機器人還是挺大的，很多小的地方他們是進不去的，裡面有一個機器人在和人協同配合。有些情況下地面可能並不平整，所以也不能保證機器人能夠在這些地方非常順利地運轉。飛機製造在這個地方有好幾層，這幾層之間還是要有一個連通性的，空客是不可能完全把這些人替代掉的，所以整個製造環境是沒有什麼大的改變，所以設計機器人的時候得保證在複雜的環境當中非常順利地穿行，並且完成相關的工作。移動的機器人沒有辦法進入有些地方，很多時候還需要用梯子或者用小椅子來到一些其它的地方，但是機器人可能還需要和人進行協作共享一些工具。現在設計一個產品的時候可以用計算機輔助的方式進行，如果用這樣的方式設計出來，機器人就能夠很好地識別具體的細節。

　　我們在空客工廠之前做了很多項研究，包括這種多節點技術，還有機器人移動的研究，這種多接觸點一直都是我們研究的領域，所以無論讓它做什麼，必須要讓機器人去學習，就是如何做動作，如何完成某一個任務，與此同時，讓機器人把一個東西挪走，也許它就需要拿一個什麼東西來把它挪走。這個是機器人完成不同的任務，對於空客來說，他們要讓機器人進入受限的空間可以把機器人送進去。我們最開始和空客做了兩個項目，一個是有些歐洲的合作夥伴，還有日本的合作夥伴，其中一個項目是我在協調的，這個項目的主要目標是讓機器人能夠在飛機製造的過程當中自由地移動，所以這裡的問題就是我們是否能夠給機器人進行良好的編程，讓機器人從A點到B點非常順利地走過去，這個涉及到人機之間的協調問題。我們用了多觸點的技術、視覺技術，並且考慮到了安全的問題，比如機器人工作的環境和人是同一個環境。我們也在機器人當中進行了大量的編程，讓它完成某些具體的任務，我們必須要讓機器人在行走的時候更為穩健。

　　今天上午有一位講者提到，我們不能低估關於行走編程的難度，要讓機器人行走真的是非常複雜的一件事情，需要不斷優化它的行走狀態。現在機器人行走方面依然是比較開放的領域，大家都在不斷地完善。這是一個技術性的問題，目前行走是一個非常複雜的過程，需要讓機器人像人類一樣正常地行走需要把握好它的腿、手的協調，包括具體哪一步動的時間都需要協調好。我們要讓機器人做一些模擬的工作，用的是SLAM的技術，這是視覺相關的技術，Google也在做一些相關的研究，未來五年這一類的技術可能是非常重要的技術。這裡不僅要關注機器人的環境，也要關注機器人的操控，要再一個固定的空間當中對機器人進行更好的操控。機器人可能只能做一些相對比較簡單的工作，至少能夠避免人類進入這些地方做這些比較危險的工作。要讓機器人進入某些地方的話並不容易，只用感測器和觸摸技術是不夠的，還要讓機器人知道在斜面上如何行走，這也是現在我們正在研究的一個領域。現在很多的項目涉及到自動化，還有系統設計等等過程都是需要完成自動化的，所以我們也在看機器人是否能夠真正完成這些任務，可以看到這個機器人可以做出非常準確的扭矩動作。這個機器人要跌倒的話應該知道到底是為什麼會跌倒，並且機器人在跌倒的時候不能輕易跌倒在一些設備上面，並且也不能摔在人的身上，所以跌倒其實涉及到一個安全的問題，我們設計的時候一定要保證周遭環境和人的安全。

　　之前談到過庫卡的機器人，還有製造工廠當中的一些機器人做出來也並不容易，我們也在做一些比較高級的研究，但是至少這個機器人的研究在往前推進，未來幾年我們也要證明製造工廠當中這種機器人能夠更正常地運轉。這裡列的是我們需要解決的問題，就是相對比較平穩地行走，需要有機器人摔落的演算法，要把它做得更為安全，也要有一個本地化的計算技術，並且有嵌入式的電力供應，還有嵌入式的感測技術。

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