鷹擊長空,魚翔淺底!看世界機器人大會的魔力科技
科技日報記者 華凌 劉園園 劉艷
通訊員 楊錄新
曾幾何時
人類的故事中處處有了機器人的身影
在流暢的智能化生產線
在密切的工業協助中
在精心打造的無人物流中
在赴湯蹈火的救援中……
8月20日,2019世界機器人大會在北京經濟技術開發區(簡稱「北京亦庄」)拉開帷幕,來自全球各地機器人領域的180 余家知名企業攜700 多款新銳產品驚艷亮相。
圖為開幕式現場 圖片來源:人民政協網
這既是一場機器人各顯身手、爭相交鋒的博覽會。又是一場充分展示各國科研人員以「動物」(仿生機器人)、「人」(商用機器人)、「工具」(智能製造裝備)等為創新方向的探索實踐、讓「機器人迷們」猶如遇見未來,觸摸到未來世界。
下面讓科技日報記者帶我們搶先看,都有哪些令人怦然心動的亮點——
飛天潛海的仿生機器人
大自然與科技,看似是兩個大相徑庭的學科,實則卻有著千絲萬縷的關聯。正如瑪特·富尼耶《當自然賦予科技靈感》一書所提及——我們面對的許多問題,或許在千百萬年前就被自然生物遇到,經過漫長的進化,它們形成了絕妙的解決之道。在2019世界機器人博覽會上,模仿生物、從事生物特點工作的 「仿生機器人」尤可見一斑。
「認主」的智能飛鳥
「……3、2、1」, 當看似銀白色的飛鳥模型,突然忽閃起翅膀,勁頭十足地飛向空中的那一刻,觀眾發出陣陣驚呼。只見它時而旋轉,時而振臂,幾十秒後還能準確無誤飛回「主人」的臂彎里。
據德國費斯托相關負責人介紹,這隻智能飛鳥是研發人員在成功解析鳥類飛行機理基礎上,將它設計成一種高性能、超輕型的飛行模型,其空氣動力特性出色且極為靈巧,翅膀不僅可以上下拍打,還可以通過主動關節式扭轉驅動單元到特定的角度,而集成在智能飛鳥上的電子系統能夠精確、高效地根據翅膀的位置控制其扭轉。
領略能夠上天的智能飛鳥,還有深海的「水中舞者」讓人雀躍。
美輪美奐的機械水母
圓柱型大玻璃缸底,棲息著一隻透明的機械水母,外形讓人聯想到美國科幻電影《黑客帝國》中那種長著觸角的章魚形狀機器人。隨著它的觸鬚一波一波地舞動,竟然輕柔裊裊地不斷向上漂浮起來。
據費斯托相關工作人員介紹,這隻仿生水母2.0完全復刻自然界中水母的運動方式,其包括一個透明的半球、中央壓力本體和推進用的八條觸鬚,具有智能化的自適應機構,配備電驅單元、集成通信和感測器技術及實時診斷功能,即使在一個有限的空間內,也能實現協調的集體行動。在智能手機上可對其實時監控,僅用一個APP即可記錄和追蹤每個水母的當前狀態。
智能仿生鯊魚潛水器
既然複雜的水母可以仿生,研究人員自然不會放過海洋中的大魚和小魚,特別是鯊魚。
大魚缸里,一隻黑色的鯊魚不斷甩著尾鰭。上前一問,原來這可不是一般的鯊魚,它是博雅工道研發的ROBK-SHARK智能仿生鯊魚無人潛水器,也是工業級水下魚型機器人平台。
據介紹,其以鯊魚為原型,採用三關節仿生尾鰭作為唯一動力源,代替傳統螺旋槳推進器,且配有300像素、110°廣角、16倍光學變焦星光級攝像頭。內部設備採用整體開放局部密封的結構設計,外殼採用薄膜震動型吸聲結構,能夠實現水下低噪音工作,從而大大提高設備的隱蔽性。
服務生活的人形小助手
在機器人的發展歷程中,模仿人類一直是主攻方向之一。從實現「兩足步行」到更多的動作細節研究,發展到人工智慧,歷程雖艱辛,而時至今日仿人機器人領域已有不少讓人驚嘆的成果。
令人驚嘆的五指靈巧手
由德國宇航中心孵化的高科技企業——德國Agile Robots(北京思靈機器人)和Kinifinity兩家公司攜手研發,通過穿戴式動作捕捉設備(手套 外套),可以實現遠程自如力控機械臂和靈巧手的操作,比如穩穩抓取礦泉水瓶,往玻璃杯里持續倒水。
據北京思靈機器人市場部李楊介紹,這套可穿戴式設備來自Kinfinity,五指靈巧手來自Agile Robots,手臂來自DLR。這種動作捕捉遠程操控設備已經在一定程度上應用到太空的相關作業。
這裡也有個「小哪吒」
剛剛火爆上映的國漫《哪吒之魔童降世》中,吒兒的裝備混天綾、風火輪可謂深入人心。如今在機器人領域與吒兒行動酷似的優友「小哪吒」(U06)首次亮相,其下肢協調自如的運動方式十分驚艷。
據康力優藍CEO劉雪楠介紹,其通過輪式與步態相結合的下肢運動方式,快慢雙打高效組合,具有智能適應各種複雜環境的能力,對服務機器人的發展方向邁出了有益的探索步伐。
小朋友的好夥伴「創創」
智能商用服務機器人「創創」好像很能「摸透」小孩子的脾氣。據創澤相關負責人介紹,這款機器人是基於人工智慧和機器學習技術,集聽覺、視覺、觸覺、自由行走於一體,可廣泛應用於政務、金融、教育等領域多元化需求,其最大特點是率先實現把機器人的「大腦」和「小腦」完全向用戶開放,由此可以迅速學習各個行業的專業知識並成為「行家裡手」。如此以來,未來智能商用服務機器人完全可擔綱人類的小助手、好朋友!
效率奇高的智能化工業
工欲善其事必先利其器。
從某種角度來講,機器人作為一種工具存在,在工業、農業、服務業、科技、文化、體育、衛生等不同行業中「替代」人的部分勞動,特別是環境惡劣、風險較高、重複性較強以及需要高強度體力和腦力的部分勞動,它們能夠應對高強度、高危險、高精度的工作,勞動生產率得到迅速提高,讓人們獲得更多發展自己智力資本和休閑的機會,能夠在更大程度上實現自由全面發展。
機器人大力士
走進工業機器人展區,最抓人眼球的莫過於安川首鋼展位擺放一套藍色的完整智能化機器人弧焊生產線:大負載搬運機器人GP600抓取夾具與工件為弧焊工作站上下料,弧焊工作站為兩台弧焊機器人位於三軸水平迴轉變位機中央,在弧焊機器人焊接同時,搬運機器人完成上下料工作。
3台搬運機器人配合完成螺柱焊、工件尺寸在線檢測、焊縫質量在線檢測、打標等多種工藝過程,並實現工件在各工位之間的自動轉運。該生產線布局可提高焊接節拍,並適應多種類工件焊接工藝需求。據安川首鋼副總經理曹利介紹,這套系統可用於裝配汽車部件,具有智能、精準、高效等特點。
萌萌噠物流無人車
京東物流展台展示的L4物流無人車,能夠通過激光、視覺的深度融合,以及利用高精度地圖的方式實現車道級的高精度定位;基於深度學習演算法,能夠準確識別車輛、行人、障礙物、車道線、交通燈和交通標識等信息。據介紹,其現已在一些物流基地實現應用。
還有京東物流自主研發的中件托盤存取系統,主要包括地狼AGV、六軸機械臂及視覺系統、無人堆垛叉車、四向穿梭車及立體貨架等,並統一由JDWCS 調度控制。
只見立體貨架實現高密度托盤存儲,指令下達後,系統調度四向穿梭車搬運指定的托盤至立體貨架暫存位置後,無人叉車就位並取該托盤,同時地狼 AGV搬運空貨架至地狼入庫位置,無人叉車將該托盤搬運至該空貨架上,地狼AGV搬運該貨架至存儲區域,完成存儲入庫流程。
出庫時,地狼搬運滿貨架至拆垛位置,並碼垛至另一托盤貨架上,完成拆垛及碼垛過程,並由地狼搬運至叉車上架位置,由無人叉車搬運該托盤至四向穿梭車立體貨架中,進而實現中件托盤存取的無人化流程。
三種玩法的可穿戴水下動力背包
哈工大機器人集團帶來旗下一家科技公司研發的可穿戴水下動力背包,新穎別緻。據該公司副總經理熊祥介紹,這是一款可在多種運動模式之間切換的水下助游器,背包重6.8kg(含電池),電池續航50Min,利用電動推進器產生的能力,可幫助潛水人員在水面和水下完成一些高難度動作。而且這種背包有三種玩法,在十足馬力加持下,在水下能夠嗨到翻。
據了解,作為世界機器人大會永久舉辦地,北京亦庄自2016年承辦大會以來,產業集聚、科技成果轉化等方面不斷深化,區域創新創業氛圍日益活躍,機器人企業已由幾年前的35家增加到現在的180餘家,產值近300億,在工業機器人系統集成、特種機器人研發生產、人工智慧前沿技術、機器人認證檢測等方面凝聚了先發優勢,在電子、汽車、醫藥等智能製造領域發揮著應用示範和重要支撐作用,顯示出強大的發展潛力。
來源:科技日報
攝影:華凌
編輯:陳可軒(實習)
審核:管晶晶
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