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机器人发展的12个思路解析_

我要评论 来源:嘉品机电设备网  2014-5-15 21:43:13  作者:jpdd  浏览次数:

2014年机器人会往什么方向发展?尽管2014年已经过了1/3,但CROPEN认为有必要花些时间对未来几个月机器人发展做下预测。由于没有时间机器这类东西,所以预测的依据来自一些机器人行业的长期观察员,包括自动机领域和Hizook(著名的机器人博客),以确保CROPEN的预测内容尽可能准确。

同时请了一些不同背景的机器人专家,征求他们对2014机器人发展的意见看法,“专家小组”提供了许多宝贵的意见,总结大家的建议,最后压缩到12个项目,这不是一件容易的事,应为许多想法都很伟大。

在做挑选时,尽量避免那些“长期趋势”的领域,如环境机器人,娱乐和玩具机器人。主要专注于新兴领域,同时注意资本流向,例如由美国国家科学基金会牵头的全国机器人倡议,计划将投入大量的资源发展可与人合作的机器人,还有DARPA的部分机器人研究项目。欧洲的框架计划资助的“认知系统和机器人”,这项计划可以服务于人们日常的工作生活。还有如在亚洲,为应对人口老龄化,医疗机器人发展已经长达数十年。

CROPEN不会试图做一个全面的2014机器人行业研究报告,这里所描述的趋势类似“热图”,强调机器人行业有前途的领域和技术,包括人工智能,我们知道会有许多读者不同意我们的观点,真诚希望听到你的意见和看法,如有什么想法请电邮或直接回复评论。不过有一件事是肯定的:机器人正经历一个神奇的时代,未来会更加精彩。

1.协作机器人:机器人助手和伙伴

机器人控制通常有两种方式,直接遥控和充分自我控制,问题是遥控很麻烦,充分自我控制往往如科幻电影。可以从中找到一个平衡点,让人类和机器人协作完成任务,比如下图的PR2机器人递药给人。美国国家机器人倡议(NRL)提供7000万发展协作机器人项目,目标是把机器人从工产和实验室扩展到人们的日常生活,就像当年计算机由军用到民用。这些机器人必须是安全的,价格相对便宜且使用方便,机器人利用其长处配合人类完成工作。该项目的范围是广泛的,但机器人的一个关键方面是明确的:即与人的互动。所以希望看到2012协作类机器人有更大发展。

2.3D遥感:Kinect革命在继续

去年,一个奇怪的装饰开始出现在许多机器人头上,这就是现在流行的微软Kinect3D传感器,它价格便宜且使用方便,用Kinect绘制3D地图和作为动作传感器,Kinect成为机器人社区的最爱(看下图)。人们一直在寻找一种低成本的设备替代激光测距仪,现在Kinect帮忙实现(至少可以在室内使用),Kinect2可能会在今年发布,将具有更高的分辨率和帧速率。

3.云机器人:机器人共享技术

几个研究小组正在探索云计算基础设施上的机器人,依靠云计算机处理大量的数据。这种方法可以直接调用“云机器人”,将使机器人不需要做复杂的计算,如图像处理和语音识别,甚至可以立即下载新的技能。很多相关项目都在进行中。特别是,谷歌有一个小团队,创建机器人云服务,如果这种技术流行起来,对该领域可能是结构性的转变(想象每个机器人使用“Google地图”进行导航)。在欧洲,一个重大项目RoboEarth,其目标是开发“机器人万维网”,一个巨大的云数据库,机器人可以共享有关的对象,环境和任务的信息(见下图)。许多其他项目正在形成,我们预计,在2014年“云机器人”将成为一个时髦词。

4.力控制下的柔顺驱动器:柔软的触感机器人

机器人与人互动时,安全是首要问题,常规的工业机械手臂在工厂作业没什么问题,但要想机器人和人密切合作,柔软的触觉机器人就非常有必要。出于这个原因,我们预计在2014年将看到更多力控制下的柔顺驱动器和触觉传感技术的改进,如下图Meka公司的M1机器人。此外,希望研究人员跳出“条条框框”限制,开发新的更聪明的驱动器,避免使用机械驱动装置。例如在2011年,我们就看到推出过许多“柔软的机器人”,这些机器人感觉上很接近生物体,如iRobot的六足JamBot,他使用一种叫作6JMU的驱动器,还有OtherLab研制的一个充气机器人Pneubot,使用面料和气动驱动。这些项目都指向一个充满诱人的未来,我们期望在2012年更多的柔软的机器人出现。

5.基于智能设备机器人:新的机器人智能开发

机器人可以由传感器、处理器、显示设备、网络等元素组成。智能手机和平板电脑似乎具备了这些特性。iRobot公司已经开发出一个叫Ava的远程机器人,可以在平板电脑上使用。再比如,两个西雅图的工程师从募捐网站Kickstarter拿到10万美元并迅速开发出一个可爱智能手机供电机器人Romo(下图)。这两个例子代表着一种趋势,移动设备领域上的机器人开发潜力巨大。苹果的iOS和谷歌的Android兴起了前所未有的创新浪潮。其结果将是有更多的机器人,从移动实验室进入市场。在手机越来越多的智慧,像苹果公司的语音助手Siri,将影响今年的机器人玩具和研究,由于智能设备加入,机器人会变得更聪明。

6.更低的成本:一个你能负担得起的机器人手臂

随着机器人发展,像3-D传感器器得到普及,机器人的整体成本急剧下降。不过似乎驱动器例外。最明显如夹钳和自由手臂。我们不是在谈论伺服解决方案,我们所说的也是许多机器人专家在的想。他们希望有一个强大的移动操纵系统:具备人的外形尺寸,兼容的驱动,足够的有效载荷(至少5公斤),当然至少低于5000美元。2011年由斯坦福大学的研究人员对一种低成本的柔性机器人研究指出这是可能的(如下图所示的系统)。而事实上,有相当数量的资金用在这个方向,如DARPA的三个方案(ARM-H,ARM-S,和M3)和美国国家科学基金会。

7.无人驾驶汽车:解放你的双手

好吧,你可能不会很快看到您附近出现自动驾驶汽车,除非你住在硅谷,谷歌已经充分地测试其著名的丰田普瑞斯自驾车(如下图:观看TED演示),尽管不敢保证已经非常完善,但有一点是肯定的,过去几年在美国,德国,法国,意大利,英国和中国自主车辆项目激增。去年,内华达州成为美国第一个个允许自动驾驶汽车上路的州。其实自动驾驶功能已经在很多汽车中体现,像普瑞斯一些车型的驾驶辅助功能可以帮人自动停车等等。虽然汽车制造商坚称这些不是自动驾驶功能,不过很显然,汽车正更多的机器人化。

8.工业机器人佣工:开启一个新时代

去年,富士康公布了惊人的机器人计划。表示打算在未来三年增加1百万个机器人装配线。一百万个机器人是什么概念,相当于目前现有工业机器人的数量的两倍。不过仍有许多不确定因素,包括他们是否可以保持产量。可以肯定的是,市场对灵活、高效、安全的工业机器人存在一个巨大的需求,新一代工业机器人将更加灵巧和便宜,如川田的Nextage,abb的FRIDA(如下图),以及安川MOTOMANSDA10D。工业机器人大范围应用将开启一个新时代。

9.快速原型制作:每个家庭都有3D打印机

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个磨具的打印,节约了很多产品到市场的开发时间。但价格昂贵(约20,000美元以上)。MakerBot公司推出的Thing-O-Matic3D打印机,零售低至$1000。低成本的3D打印机很可能是家用机器人中的下一个大趋势。

10.无人机:民间无人机热

小型无人机或叫自主飞行器,特别像是quadrotors(四旋翼飞行器)发展速度相当快。它为爱好者们提供了一个无人机入门方向,这在过去是没有的。下面的照片描绘的是苏黎世联邦理工学院的研究人员所使用的系统。diydrones是一个著名的无人机爱好者网站,它拥有超过20,000名成员,他们自己设计建造自主飞行器。买家可以寻找已经组装的模型。节日期间步行通过商场,我们看到十几家商店在出售无人机。门槛的降低造就了成千上万的无人机爱好者,在不断扩大的开源软件和硬件资源的带动下,通过建立廉价的机器人平台,2012的无人飞行器行业值得期待。

11.网真机器人:你在现实世界中的化身

网真机器人可以让你在不需要到达现场的情况下,如同身临其境,这与视频会议有点类似,但视频会议仅仅显示远程的一个小窗口,而网真机器人则给你全方位、实时的展示,允许你远程四处走动查看,与人、物体交互,就像你实际在那里一样。2010年Anybots公司推出的第一款商业产品QB,在2011年,越来越多的网真机器人进入市场,包括VGO通信公司的VGO机器人和法国Gostai公司的Jazz机器人(下图)。网真机器人是一项重要的技术,具有较强的商业前景,为商务旅客节省时间和金钱。事实上,我们认为2012年将是网真机器人发展一个里程碑:到今年年底,将有数百个QBS,Vgos,Jazzes在世界各地漫游,在

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