2012機器人會往什么方向發(fā)展?盡管2012年已經(jīng)過了1/3,但CROPEN認為有必要花些時間對未來幾個月機器人發(fā)展做下預(yù)測。由于沒有時間機器這類東西,所以預(yù)測的依據(jù)來自一些機器人行業(yè)的長期觀察員,包括自動機領(lǐng)域和Hizook,以確保CROPEN的預(yù)測內(nèi)容盡可能準(zhǔn)確。
同時請了一些不同背景的機器人專家,征求他們對2012機器人發(fā)展的意見看法,“專家小組”提供了許多寶貴的意見,總結(jié)大家的建議,最后壓縮到12個項目,這不是一件容易的事,應(yīng)為許多想法都很偉大。
在做挑選時,盡量避免那些“長期趨勢”的領(lǐng)域,如環(huán)境機器人,娛樂和玩具機器人。主要專注于新興領(lǐng)域,同時注意資本流向,例如由美國國家科學(xué)基金會牽頭的全國機器人倡議,計劃將投入大量的資源發(fā)展可與人合作的機器人,還有DARPA的部分機器人研究項目。歐洲的框架計劃資助的“認知系統(tǒng)和機器人”,這項計劃可以服務(wù)于人們?nèi)粘5墓ぷ魃?。還有如在亞洲,為應(yīng)對人口老齡化,醫(yī)療機器人發(fā)展已經(jīng)長達數(shù)十年。
快遞分揀機器人成品CROPEN不會試圖做一個全面的2012機器人行業(yè)研究報告,這里所描述的趨勢類似“熱圖”,強調(diào)機器人行業(yè)有前途的領(lǐng)域和技術(shù),包括人工智能,我們知道會有許多讀者不同意我們的觀點,真誠希望聽到你的意見和看法,如有什么想法請電郵或直接回復(fù)評論。不過有一件事是肯定的:機器人正經(jīng)歷一個神奇的時代,未來會更加精彩。
1.協(xié)作機器人:機器人助手和伙伴
機器人控制通常有兩種方式,直接遙控和充分自我控制,問題是遙控很麻煩,充分自我控制往往如科幻電影??梢詮闹姓业揭粋€平衡點,讓人類和機器人協(xié)作完成任務(wù),比如下圖的PR2機器人遞藥給人。美國國家機器人倡議提供7000萬發(fā)展協(xié)作機器人項目,目標(biāo)是把機器人從工產(chǎn)和實驗室擴展到人們的日常生活,就像當(dāng)年計算機由軍用到民用。這些機器人必須是安全的,價格相對便宜且使用方便,機器人利用其長處配合人類完成工作。該項目的范圍是廣泛的,但機器人的一個關(guān)鍵方面是明確的:即與人的互動。所以希望看到2012協(xié)作類機器人有更大發(fā)展。
2.3D遙感:Kinect革命在繼續(xù)
去年,一個奇怪的裝飾開始出現(xiàn)在許多機器人頭上,這就是現(xiàn)在流行的微軟Kinect3D傳感器,它價格便宜且使用方便,用Kinect繪制3D地圖和作為動作傳感器,Kinect成為機器人社區(qū)的最愛。人們一直在尋找一種低成本的設(shè)備替代激光測距儀,現(xiàn)在Kinect幫忙實現(xiàn),Kinect2可能會在今年發(fā)布,將具有更高的分辨率和幀速率。
3.云機器人:機器人共享技術(shù)
幾個研究小組正在探索云計算基礎(chǔ)設(shè)施上的機器人,依靠云計算機處理大量的數(shù)據(jù)。這種方法可以直接調(diào)用“云機器人”,將使機器人不需要做復(fù)雜的計算,如圖像處理和語音識別,甚至可以立即下載新的技能。很多相關(guān)項目都在進行中。特別是,谷歌有一個小團隊,創(chuàng)建機器人云服務(wù),如果這種技術(shù)流行起來,對該領(lǐng)域可能是結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變(想象每個機器人使用“Google地圖”進行導(dǎo)航)。在歐洲,一個重大項目RoboEarth,其目標(biāo)是開發(fā)“機器人萬維網(wǎng)”,一個巨大的云數(shù)據(jù)庫,機器人可以共享有關(guān)的對象,環(huán)境和任務(wù)的信息。許多其他項目正在形成,我們預(yù)計,在2012年“云機器人”將成為一個時髦詞。
4.力控制下的柔順驅(qū)動器:柔軟的觸感機器人
機器人與人互動時,安全是首要問題,常規(guī)的工業(yè)機械手臂在工廠作業(yè)沒什么問題,但要想機器人和人密切合作,柔軟的觸覺機器人就非常有必要。出于這個原因,我們預(yù)計在2012年將看到更多力控制下的柔順驅(qū)動器和觸覺傳感技術(shù)的改進,如下圖Meka公司的M1機器人。此外,希望研究人員跳出“條條框框”限制,開發(fā)新的更聰明的驅(qū)動器,避免使用機械驅(qū)動裝置。例如在2011年,我們就看到推出過許多“柔軟的機器人”,這些機器人感覺上很接近生物體,如iRobot的六足JamBot,他使用一種叫作6JMU的驅(qū)動器,還有OtherLab研制的一個充氣機器人Pneubot,使用面料和氣動驅(qū)動。這些項目都指向一個充滿誘人的未來,我們期望在2012年更多的柔軟的機器人出現(xiàn)。
5.基于智能設(shè)備機器人:新的機器人智能開發(fā)
智能包裹分揀機器人機器人可以由傳感器、處理器、顯示設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等元素組成。智能手機和平板電腦似乎具備了這些特性。iRobot公司已經(jīng)開發(fā)出一個叫Ava的遠程機器人,可以在平板電腦上使用。再比如,兩個西雅圖的工程師從募捐網(wǎng)站Kickstarter拿到10萬美元并迅速開發(fā)出一個可愛智能手機供電機器人Romo。這兩個例子代表著一種趨勢,移動設(shè)備領(lǐng)域上的機器人開發(fā)潛力巨大。蘋果的iOS和谷歌的Android興起了前所未有的創(chuàng)新浪潮。其結(jié)果將是有更多的機器人,從移動實驗室進入市場。在手機越來越多的智慧,像蘋果公司的語音助手Siri,將影響今年的機器人玩具和研究,由于智能設(shè)備加入,機器人會變得更聰明。
6.更低的成本:一個你能負擔(dān)得起的機器人手臂
隨著機器人發(fā)展,像3-D傳感器器得到普及,機器人的整體成本急劇下降。不過似乎驅(qū)動器例外。最明顯如夾鉗和自由手臂。我們不是在談?wù)撍欧鉀Q方案,我們所說的也是許多機器人專家在的想。他們希望有一個強大的移動操縱系統(tǒng):具備人的外形尺寸,兼容的驅(qū)動,足夠的有效載荷,當(dāng)然至少低于5000美元。2011年由斯坦福大學(xué)的研究人員對一種低成本的柔性機器人研究指出這是可能的。而事實上,有相當(dāng)數(shù)量的資金用在這個方向,如DARPA的三個方案和美國國家科學(xué)基金會。
7.無人駕駛汽車:解放你的雙手
好吧,你可能不會很快看到您附近出現(xiàn)自動駕駛汽車,除非你住在硅谷,谷歌已經(jīng)充分地測試其著名的豐田普瑞斯自駕車,盡管不敢保證已經(jīng)非常完善,但有一點是肯定的,過去幾年在美國,德國,法國,意大利,英國和中國自主車輛項目激增。去年,內(nèi)華達州成為美國第一個個允許自動駕駛汽車上路的州。其實自動駕駛功能已經(jīng)在很多汽車中體現(xiàn),像普瑞斯一些車型的駕駛輔助功能可以幫人自動停車等等。雖然汽車制造商堅稱這些不是自動駕駛功能,不過很顯然,汽車正更多的機器人化。
8.工業(yè)機器人傭工:開啟一個新時代
去年,富士康公布了驚人的機器人計劃。表示打算在未來三年增加1百萬個機器人裝配線。一百萬個機器人是什么概念,相當(dāng)于目前現(xiàn)有工業(yè)機器人的數(shù)量的兩倍。不過仍有許多不確定因素,包括他們是否可以保持產(chǎn)量??梢钥隙ǖ氖?,市場對靈活、高效、安全的工業(yè)機器人存在一個巨大的需求,新一代工業(yè)機器人將更加靈巧和便宜,如川田的Nextage,ABB的FRIDA,以及安川MOTOMANSDA10D。工業(yè)機器人大范圍應(yīng)用將開啟一個新時代。
物流分揀機器人公司9.快速原型制作:每個家庭都有3D打印機
3D打印已經(jīng)成為一種潮流,并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域,尤其是工業(yè)設(shè)計,數(shù)碼產(chǎn)品開模等,可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個磨具的打印,節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間。但價格昂貴。MakerBot公司推出的Thing-O-Matic3D打印機,零售低至$1000。低成本的3D打印機很可能是家用機器人中的下一個大趨勢。
10.無人機:民間無人機熱
小型無人機或叫自主飛行器,特別像是quadrotors發(fā)展速度相當(dāng)快。它為愛好者們提供了一個無人機入門方向,這在過去是沒有的。下面的照片描繪的是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員所使用的系統(tǒng)。diydrones是一個著名的無人機愛好者網(wǎng)站,它擁有超過20,000名成員,他們自己設(shè)計建造自主飛行器。買家可以尋找已經(jīng)組裝的模型。節(jié)日期間步行通過商場,我們看到十幾家商店在出售無人機。門檻的降低造就了成千上萬的無人機愛好者,在不斷擴大的開源軟件和硬件資源的帶動下,通過建立廉價的機器人平臺,2012的無人飛行器行業(yè)值得期待。
11.網(wǎng)真機器人:你在現(xiàn)實世界中的化身
網(wǎng)真機器人可以讓你在不需要到達現(xiàn)場的情況下,如同身臨其境,這與視頻會議有點類似,但視頻會議僅僅顯示遠程的一個小窗口,而網(wǎng)真機器人則給你全方位、實時的展示,允許你遠程四處走動查看,與人、物體交互,就像你實際在那里一樣。2010年Anybots公司推出的第一款商業(yè)產(chǎn)品QB,在2011年,越來越多的網(wǎng)真機器人進入市場,包括VGO通信公司的VGO機器人和法國Gostai公司的Jazz機器人。網(wǎng)真機器人是一項重要的技術(shù),具有較強的商業(yè)前景,為商務(wù)旅客節(jié)省時間和金錢。事實上,我們認為2012年將是網(wǎng)真機器人發(fā)展一個里程碑:到今年年底,將有數(shù)百個QBS,Vgos,Jazzes在世界各地漫游,在2012年,新加入的者競爭者承諾使這個市場更具競爭力。
12.仿生學(xué):人類和機器之間的結(jié)合
作戰(zhàn)機器人和其他如人機雜交技術(shù)很早就引起人們興趣,以前我們只能從科幻片中看到相關(guān)場景,如“無敵金剛”和“機器戰(zhàn)警”這類影片。但過去兩年間,相關(guān)研究人員已經(jīng)在機器人假肢和腦機接口領(lǐng)域取得重大突破,2012年我們相信仿生學(xué)領(lǐng)域的人機結(jié)合技術(shù)能更進一步,特別是外骨骼能昂首闊步走出實驗室。今年,EksoBionics公司(前身是BerkeleyBionics)將首先在美國和歐洲的康復(fù)診所出售其機器人外骨骼,點擊觀看TED視頻。同一時間,由約翰霍普金斯大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的研究員測試大腦植入技術(shù),該項目由DARPA資助,它使患者用意識控制機械臂??傊苹谜谧兂涩F(xiàn)實。
智能分揀機器人自動分揀包裹三軸分揀機器人順豐分揀機器人圖解