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2015全球最頂尖機器人TOP10,附技術應用案例分析

2015全球最頂尖機器人TOP10,附技術應用案例分析

2016/3/1 13:06:54

     當全球機器人數量超過全球人口數量時(2040),會是一種什么場景呢?你準備好了嗎?一切都應從現在開始。


     移動互聯網、物聯網、大數據正當紅,發達國家卻率先將目光重投制造業!機器人是新時代技術碰撞的產物,大規模代替傳統人力是大勢所趨,同時完成工業轉型也是互聯網時代更加進階的追求。


     一方面,機器人并不僅僅是“暖男”,只會唱歌跳舞的機器人并不神奇,要取得成功,機器人需要證明自己既實用,又富有吸引力,既充滿理性,也富有情感。另一方面,全球企業在機器人的研發舞臺上星光熠熠,但人除了要考慮當今全球最頂尖的機器人又發展到什么地步,還要思考人與機器人的關系,關鍵是人本身。


     眾里尋它千百度,以下是以本刊價值觀為標準評出的2015全球最頂尖機器人TOP10。


NO.1 谷歌Atlas升級版:最強人形機器人——人形,人性

     2015年,升級版Atlas面世,這款機器人由谷歌旗下的波士頓動力學公司研制,身高1.9米,重150公斤。體形彪悍的Atlas由航空級鋁鈦材料打造,擁有四個液壓驅動的四肢,以及28個液壓關節,頭部還配備兩個視覺系統:激光測距儀和立體照相機,是迄今為止研制的最先進的機器人之一。


     Atlas是一款擁有高度機動能力的類人機器人,在設計上能夠應對復雜地形。它可以靠兩足行走,上肢舉起和搬運重物。在遇到較為復雜的地形時,可以手腳并用,應對挑戰。此外,它還能穿過狹窄的空間。新版Atlas有多達75%的組件和設計進行了升級,靈活性更高、更安靜同時也更強壯。操作人員將讓機器人在中壓模式下完成大部分任務,以節省電量,需要額外的力量時便將壓力增至最大。


     在推出最強人形機器人Atlas前,谷歌已經先后推出過PETMAN、BigDog以及WildCat等幾代產品。作為最先進機器人技術的集大成者,Atlas基于PETMAN進行了一系列的改進,擁有媲美獵豹的速度、馬類高強度忍耐力和猴類的靈活性,目前研發團隊仍在不斷改進和升級這一史上最強的機器人金剛。


NO.2 機器人挑戰賽冠軍DRC-HuBo——體力,精力

     今年6月,為應對日本福島核事故而舉行的DARPA機器人挑戰賽在美國加州落下帷幕,韓國科技先進研究院(KAIST)的機器人DRC-HuBo贏得冠軍,這也是韓國首部會直立行走的機器人。此次大賽的目的是遴選出從事危險環境修復工作的機器人,因為目前還沒有可通過核反應堆中地形執行修復任務的機器人。DARPA機器人挑戰賽要求參賽機器人執行核清理的工作,包括駕車、拆卸和開門、使用標準電動工具在墻上切割孔洞、連接消防栓以及旋轉打開閥門等。


     DRC-HuBo擁有創新的輪式模式。它有兩條腿,可以走路。但在有必要時,它也可以跪下來,利用膝蓋和腳上的輪子前進,這會讓它前進時更加穩定。因為行走對機器人來說就是非常困難并且危險的動作。2011年福島核泄漏事件后,救援人員面臨了嚴峻的挑戰,而HuBo參加的比賽也是人們想方設法讓機器人完成那些危險中的任務。


NO.3 入職日本銀行的足球寶貝Nao——智能,智力

     Nao機器人是法國AldebaranRobotics的一款人工智能機器人。它具備較高水平的人工智能,能夠與人親切的互動,是目前世界學術領域內運用最廣泛的類人機器人。Nao支持多種編程方式,允許用戶探索各種實際應用領域,已在全球范圍內吸引了一大批程序開發人員,同時也是是Robocup的最大贏家,Nao于2008年取代索尼愛寶機器狗成為機器人世界杯RoboCupSoccer的標準聯盟平臺,單是這個機器人足球賽每年現場有上千臺Nao。


     目前AldebaranRobotics公司正全心投入NAO及未來機器人的開發制作,并針對日常生活,開發實用的解決方案,在諸如智能家居、人機交互、家庭娛樂、老人陪護、兒童教育、自閉癥治療等領域積極主持、開展研究工作。


     東京三菱日聯銀行是日本最大的銀行,4月其東京站附近的支行迎來Nao,是第一位人型機器職員,能說中英日三國語言,可解答客戶開戶,掛失銀行卡等問題。AldebaranRobotics下一步的目標是讓陪伴型機器人真正成為人們日常生活的一份子。


NO.4 最接地氣兒服務機器人:即將面市的軟銀“胡椒”——生活,生命

     Pepper“胡椒”是由軟銀集團、阿里巴巴、富士康共同設立的SoftBankRoboticsHoldingsCorp開發,是一款主導溝通交流的情感機器人。Pepper身高1.2米,體重28公斤,胸前自帶一塊10.1英寸的觸摸屏,可持續工作超過12個小時。除過具有人工智能,Pepper還配備通信功能,可與互聯網上的云系統等進行聯動。


     軟銀集團近日也宣布,企業版PepperforBiz十月一日開始預訂。企業版的Pepper會預設一系列程序,讓Pepper帶有一身工作技能去上班,例如對附近的人打招呼,做調查問卷或策劃書,展示商品或者圖像,接待客人,給來訪者登記等。


     雀巢公司已經打算在日本的大型商場內引入Pepper作為雀巢咖啡機的銷售員,它會主動向消費者解說產品的規格特色,并且與顧客進行互動。軟銀集團CEO孫正義也提到Pepper一個不可忽略的優勢:Pepper每天可以工作24小時,它不會抱怨,也不會遲到。被馬云相中的機器人每個月租金為444美元(約合人民幣2757元),并且只租不賣。


NO.5 最大機器人廠商ABB集團代表作YuMi——協作,協同

     眾所周知,人機安全協作新時代來臨,ABB最新推出的YuMi機器人近日成為熱點,YuMi可以真正實現人機協作,其具有協同式雙臂,配有突破性功能,YuMi將小件裝配等自動化帶入一個全新時代,其靈活的雙臂,以軟性材料包裹,并配備創新的力傳感技術及最先進的軟件控制系統。


     ABB是全球領先的工業機器人供應商,目前,ABB已在全球范圍內安裝了超過25萬臺工業機器人。YuMi從機械手表的精密部件到手機、平板電腦以及臺式電腦零件的處理,都能以其精確性輕松應對,甚至連穿針引線都不在話下。該公司的交易價格為每股20美元,其市盈率為18倍,總市值為497.2億美元。


     YuMi的推出將進一步開拓全新的工業生產方式,幫助電子工業等領域實現小件裝配的自動化應用。YuMi將人與機器人并肩合作變為現實,并宣告一個人機協作新時代的來臨。


NO.6 富士山下的微軟,自動化設備的心臟——高冷,高端

     發那科是一家日本非常“高冷”的公司。該公司以超級專注的企業文化著稱,公司致力于機器人業務,拒絕參與其它一切業務,很少接受采訪,拒絕跟投資者和分析人士交談,幾乎只提供季度收入報告。卻是當今世界上數控系統科研、設計、制造、銷售實力最強大的專業企業,占全球市場份額的70%。1974年FANUC首臺機器人問世,FANUC一直致力于機器人技術上的領先與創新,是世界上唯一一家由機器人來做機器人的公司。FANUC機器人產品系列多達240種,負重從0.5公斤到1.35噸,廣泛應用在裝配、搬運、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等不同生產環節,滿足客戶的不同需求。


     從iphone到波音客機到豐田汽車,全世界要生產這些設備必備發那科生產的機器人,與裝在字畫設備內的“心臟”。全球超過一半計算機數據控制器(CNC,計算機數值控制運算,被廣泛使用在機床上來控制機器運轉與加工方式)市占率,讓媒體稱之為“富士山下的微軟”沒有它,就沒有蘋果的供應鏈。


     2015年發那科又向大眾展示了新品FANUCM-2000iA系列的機器人與PaintMate200iA防爆涂裝機器人,前者可以直接通過放大鏡對機器設備進行自動檢測,一旦設備發生異常會迅速報警,以便工作人員及時處理問題并提高生產效率。后者基于公司廣受歡迎的LRMate200iC機器人系列,用途定位于小部件的噴涂,同時允許安裝多種型號的噴槍,具有極高的性價比。


NO.7 醫療領域的達芬奇外科手術——醫生,醫德

     在未來的外科手術中,“機器人醫生”一定會發揮越來越重要的作用。達芬奇手術機器人輔助腹腔鏡手術作為一種新的微創技術,在國際上的應用越來越廣泛,特別是對于操作空間狹小的復雜手術具有不可替代的優勢。目前達芬奇手術機器人主要應用在泌尿科、婦科、普外科、心胸外科等,其中泌尿科和婦科在全球外科手術中應用最廣。


     近兩年,達芬奇手術機器人的裝配量增長迅速。據悉,截至目前,美中互利醫療有限公司在中國共銷售了38臺達芬奇手術機器人,衛計委共同意了57臺達芬奇手術機器人的申請。保守估計,2015年我國達芬奇手術機器人累計裝機量60臺左右,2018年累計裝機量120臺左右;2015年底,達芬奇手術機器人累計完成量將超過2萬例,2018年當年的手術量將超過2萬例。


NO.8 工人的另一只手:庫卡機器人——工業,工友

     庫卡是工業機器人“四大家族”(ABB、發那科、庫卡、安川)的成員之一,至今已在全球安裝了超過15萬臺工業機器人。占據著中國工業機器人市場總計約75%的份額。在去年年末的工博會上,LBRiiwa工業機器人首次在中國市場亮相,隨后開始對外銷售。與體型龐大的傳統工業機器人相比,鋁制外殼的LBRiiwa可謂小巧玲瓏,其高度不過50厘米,重量不到24公斤。它的身形大小也與輕工業機器人身份頗為吻合。


     傳統的工業機器人往往被鐵柵隔離,以防止其用力過猛傷及附近的工人,而LBRiiwa在接觸到人體時,則會按照設定的程序自動彈開保持安全距離。它的機身裝配有七個力矩傳感器,使得其能夠精確感知外部所施加力量的大小。在組裝汽車發動機的精密零部件時,能有的放矢,能判斷零件組裝的緊密度也能得到力量控制的回饋。庫卡將發展前沿的協作機器人列為在中國的重要戰略目標之一,它已成為工業機器人行業的新潮流。


NO.9 安川電機的機械外骨骼ReWalk——簡便,簡捷

     安川電機于2013年9月25日開始與ReWalkRobotics公司展開戰略性合作。通過成立ReWalk研究會以及參與神奈川縣公募型“機器人驗證實驗支持項目”,確立了ReWalk在日本普及的使用方法,并研究了構造問題的解決方案。


     自2015年6月1日起安川電機開始銷售脊髄損傷患者步行輔助裝置“ReWalk”作為外骨骼狀機器人。不采用力傳感器和肌電傳感器,通過可以定位穿戴者的身體重心進行步行的獨創性計算程序算法,實現步行自然化和穿戴簡便化。在歐美已實現商品化,可幫助脊髄損傷造成的下肢麻痹患者實現站立和步行。患者在指定醫院接受使用訓練(基礎訓練20小時,應用訓練最低20小時)后,便可在日常生活中使用,讓機器人幫助殘疾人開啟新的生活。


NO.10 太空機器人KIROBO破兩項吉尼斯世界紀錄——語音,語言

     今年3月27日,世界首個機器人宇航員“Kirobo”創造了“首個進入太空機器人”和“最高海拔聊天機器人”兩項吉尼斯世界紀錄。“KIROBO”身型小巧,高34厘米,重量僅有1千克,能夠與宇航員聊天,陪伴他們在太空中度過漫長而單調的日子。“KIROBO”于2013年8月“陪同”日本宇航員若田光一前往國際空間站。


     既然做是一款為陪伴人類而設計的機器人,所以它的外形必須要友好、親切。這也是Kirobo借鑒了阿童木設計的原因。據了解,科研人員為Kirobo安裝了語音識別、自然語言處理、言語合成及面部設別等功能設備。Kirobo未來的其中一個應用前景是陪伴老人和殘疾人。


     把Kirobo送上太空的還有一個原因-——機器人能獲得一個極端的測試環境。結果顯示,處于零重力下的Kirobo其表現甚至要優于地面。未來在太空探索中,它也為人類和即將出發的機器人做出了卓越的貢獻。


結語


     處于被動地位一個世紀終于吹起了轉型強國的號角,《中國制造2025》及工業4.0意味著超復雜的全系統或正在形成,機器人作為代替人力的工具只是一個方面,最重要的是帶動工業發展和紅利,最終指向人類的福祉。工業方面,顯而易見的有三方受益者:工廠、制造業解決方案提供商、技術供應商。目前國內在建機器人工廠超過30個,未來10年將是國產機器人的黃金發展期。

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王靜
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