【ZiDongHua 之會展賽培壇收錄關鍵詞： 新松機器人 機器視覺 人工智能 控制器】
　　
　　【WRC大咖論道】新松機器人自動化股份有限公司首席技術官張雷：
《發(fā)掘應用場景，擁抱智能機器人時代的到來》
　　
　　2024世界機器人大會以“共育新質生產力 共享智能新未來”為主題，為期三天的主論壇和26場專題論壇上，416位國內外頂尖科學家、國際組織代表、院士和企業(yè)家聚焦前沿技術、產業(yè)動向和創(chuàng)新成果，深入研討人工智能與機器人技術深度融合帶來的新趨勢、新機遇，共同打造了一場十分精彩的機器人領域前沿觀點盛宴！
 
　　
　　在8月22日下午的主論壇上，新松機器人自動化股份有限公司首席技術官張雷以《發(fā)掘應用場景，擁抱智能機器人時代的到來》為主題發(fā)表演講。
　　
　　數(shù)說2024世界機器人大會
　　
　　論壇
　　
　　26 家國際支持機構
　　
　　3 大主題 26 場專題論壇
　　
　　416 名國內外頂尖科學家、國際組織代表、院士和企業(yè)家
　　
　　74 位國外嘉賓及港澳臺嘉賓參會
　　
　　線上線下聽眾達 160萬 人次
　　
　　展覽
　　
　　27 款人形機器人集中亮相
　　
　　首發(fā)新品 60 余款
　　
　　近 170 家參展企業(yè) 600 余件參展產品
　　
　　參觀人數(shù)近 25萬 人次
　　
　　大賽
　　
　　全球 10 余個國家和地區(qū)的 7000 余支賽隊
　　
　　13000 余名參賽選手
　　
　　每天參賽人數(shù) 4000 余人
　　
　　媒體關注
　　
　　近 400 家國內外媒體
　　
　　短視頻平臺話題播放量達 2.9億
　　
　　以下是演講內容實錄
　　
　　張雷（新松機器人自動化股份有限公司首席技術官）
　　
　　尊敬的各位嘉賓、各位朋友大家下午好！非常榮幸來參加世界機器人大會主論壇的發(fā)言，我是沈陽新松機器人自動化股份有限公司首席技術官張雷。
　　
　　智能化始終是機器人發(fā)展的方向，這點大家都毋庸置疑，但是實際上大家對智能化的定義隨著不同的時代有著相應的變化，現(xiàn)在隨著技術的提升，大家在期待機器人是否能擁有跟人類比肩的智能，尤其是當現(xiàn)在人工智能飛速發(fā)展，可以說作為機器人將來大腦支撐的相應技術迅速得到提高的情況下，我們在想是不是整個機器人能表現(xiàn)的更智能，但是很不幸現(xiàn)在的機器人從它的腳、手以及一些執(zhí)行機構來看發(fā)展速度是落后于人工智能的發(fā)展，這種情況下我們就非常關心怎么樣把這些最新的智能化技術跟我們現(xiàn)有的各種機器人進行結合，從而滿足各種新的應用場景的需求。
　　
　　今天就這個話題結合我們公司的理念和大家進行探討和分享。新松公司機器人產品線主要包括工業(yè)機器人和移動機器人，這兩種機器人實際上是在我們目前業(yè)界已經投入安裝使用的各種機器人當中占據(jù)非常大的比例，新松在這兩個領域里都是非常重要的生產制造商，每年向各行各業(yè)提供數(shù)以千計的工業(yè)機器人和應用機器人，這些機器人有的應用在汽車行業(yè)，有的應用于倉儲物流、3C電子等等，總之發(fā)揮了非常重要的作用。
　　
　　工業(yè)機器人和移動機器人各自有點類似于人的手和人的腳，在未來機器人智能化發(fā)展的過程中相信這兩者也會具有相當重要的作用，今天我就想從新松公司的角度談談走怎樣的路線圖推進現(xiàn)有的機器人逐漸過渡發(fā)展成為真正的智能機器人。
　　
　　這兒首先說一個工業(yè)機器人，當然工業(yè)機器人可以提升、可以改進的領域非常多，從智能化的角度今天就列舉其中兩個短板，一個是應用缺乏靈活性，現(xiàn)有的工業(yè)機器人在應用中常常需要工件非常精準，而且要非常好的固定，安裝的非常準，如果這個工件不準或者安裝的不好，生產也沒有辦法正常進行，這是非常不靈活的一方面。
　　
　　從某種角度來說有點像人是在閉著眼睛干活，完全是靠著手感和記憶來執(zhí)行這個作業(yè)，第二點短板就是編程，工業(yè)機器人的編程到目前為止很多情況下還需要通過試校器一點點的試校，手把手教機器人來做，這樣的話效率非常低下而且工作量非常大，從新松公司內部確定了我們的改進方向，主要從這兩份著手，一方面加強感知和調整能力，讓原本閉著眼工作的機器人讓它睜開雙眼配上機器視覺，并且很多情況下要使用力的感覺，而且需要軌跡調整的能力，讓我們的機器人可以執(zhí)行更多靈活復雜的操作。
　　
　　另一方面編程方面不斷的推出更加人性化的編程方式，包括編程的一些圖形界面，另外根據(jù)各種應用場景我們推出各自的應用包，這些應用包從短期來說我們是直接提供給用戶，從長期來說認為可以在各個垂直劃分的領域里通過跟大模型技術的結合，產生各種具體的應用，可以快速的滿足這種應用的需求，這就是新的編程方式。
　　
　　這個基礎上對于現(xiàn)有的工業(yè)機器人控制體系進行了相關的升級，出發(fā)點就是讓現(xiàn)有的機器人能夠接受新的傳感器，處理新的信息包括視覺、力等等，同時要對人工智能技術予以支持，說到人工智能難免提到算法和算力，我們的觀點是我們的人工智能算法需要在整個控制體系內根據(jù)情況進行靈活的配置和部署，可以部署在機器人控制器一端，也可以部署在邊緣端甚至云端，當然還需要提高圖形化的編程界面，為用戶提供更加方便的二次開發(fā)手段，并且在離線編程或者是現(xiàn)場那端也需要進行很好的3D仿真運行。
　　
　　實際上我們在此基礎上開發(fā)了很多應用工藝包，包括機器人的免焊接，也包括打磨等等應用，在此，今天我想介紹一下一個新開發(fā)的應用，這個是針對鞋服行業(yè)的機器人應用，鞋服行業(yè)制鞋的過程，這個鞋底、鞋面經常是獨立生產的，他們在生產過程中經常用到一種噴膠的工藝，以往這個過程在生產線上鞋的噴膠是靠人工完成的，噴膠的效率包括質量有時候難以保證，并且這個噴膠過程本身存在一定的毒副作用，所以對人的健康是不利的，從行業(yè)角度來說早就有這個需求，用機器人來完成這項作業(yè)，但是傳統(tǒng)的工業(yè)機器人對這個是無能為力的，因為即使是同一個型號的鞋，同一個尺碼的鞋在生產工藝中，由于高溫、低溫、擠壓等等，鞋子的大小會發(fā)生形變。
　　
　　我們如果事先制作了鞋的生產過程工藝的話，靠原有的辦法也是不能完成鞋業(yè)正常的生產的，在此我們就推出了一個專為這個行業(yè)進行設計的機器人生產的噴膠系統(tǒng)，具體方法如下。
　　
　　首先要引入深度視覺，引入幾部攝像機在生產現(xiàn)場進行布設，獲取這個鞋整體的空間點云進行3D重建，把這些點云拼在一塊兒，在此基礎上對點云進行分析，提取他們的特征，分析出哪兒是鞋底，哪兒是鞋面，我們的作業(yè)軌跡是什么樣的，然后制定作業(yè)流程，針對每個具體的鞋型還需要做一些仿真工作，來證明我們鞋的制作工藝能滿足生產要求。
　　
　　實際上由于同一個型號的鞋在生產線上表現(xiàn)的大小形態(tài)會發(fā)生變化，所以事實上我們在具體生產應用中用的是在線的檢測和在線的生產模式。實際上剛剛那個視頻就是工業(yè)現(xiàn)場應用的，福建一個知名的鞋業(yè)生產企業(yè)得到了成功的應用，可以說很好的解決了這樣一個生產需求，考慮到應用方式可以在行業(yè)內得到迅速推廣，我們非?？春眠@項發(fā)展。
　　
　　通過剛剛那個案例我們想說明即使是傳統(tǒng)的工業(yè)機器人通過跟機器視覺、人工智能很好的結合，仍然可以發(fā)掘出很多新的應用場景，剛剛提到的是工業(yè)機器人，下面我想談談移動機器人，這些年以來移動機器人在各行各業(yè)已經得到了廣泛的應用，這里面列舉了現(xiàn)有的應用，包括庫房里的倉儲、物流移動機器人也包括叉車式移動機器人，這個叉車式移動機器人實際上就是用來取代原來生產物流里人工開的叉車，取得了很好的應用效果。
　　
　　第三類是產線用的移動機器人，尤其在汽車生產線上得到了廣泛的應用，這個領域里我們新松公司有著非常多的成功應用案例，但是現(xiàn)在同時在思考怎么樣讓移動機器人進入更多的應用場景，要想進入更多的場景就需要進入與人類密切互動而且可能需要進行作業(yè)的應用場景，我這里列舉了三類包括清潔服務機器人、醫(yī)療機器人、負荷機器人，要想進入這些應用場景，我們一定要克服一些技術上的壁壘，解決一些問題。
　　
　　移動機器人領域現(xiàn)在存在哪些問題和痛點？
　　
　　第一，導航，盡管各種導航方式被提出來，實際上有一些情況下還需要使用人工鋪設的標識物來進行輔助。
　　
　　第二，移動機器人在各個工藝現(xiàn)場部署的時候往往還是選擇固定的路線，這樣在與人類進行密切互動的場景下顯的非常不靈活。
　　
　　第三，機器人對環(huán)境的感知能力不夠，不能夠有效的與人進行合作和互動。
　　
　　第四，只能完成運輸任務，沒有作業(yè)能力或者作業(yè)能力不足，這個是移動機器人自身先天的缺陷所造成的。
　　
　　針對上面這幾個痛點提出了一系列改進方案，來提升移動機器人的智能化程度。
　　
　　1，積極推進私人導航技術的發(fā)展，而且要從2D導航走向3D導航，主推的是自然導航技術，尤其是包括2D激光導航、3D激光導航以及3D的視覺導航，借助于這些自然導航的方式，  我們在各個現(xiàn)場不再需要人工部署的合作目標，當然在這兒我們是尤其把這個3D導航作為重點，不僅僅是因為3D導航在現(xiàn)場具有更好的適應性和魯棒性，更重要的是3D激光導航等技術在未來下一步對環(huán)境進行理解這方面有先天的優(yōu)勢，一會兒還要介紹這些方面。
　　
　　現(xiàn)場實際上沒有任何一種單獨的導航方式能夠解決所有的問題，我們新松公司仍然是開發(fā)了眾多的導航方式，右側做了一些列舉，實際上現(xiàn)場往往是靈活的根據(jù)現(xiàn)場的需求進行部署，我們要支持各種導航方式的無縫銜接，通過這樣一個組合可以很好的解決工藝現(xiàn)場的各種導航問題。
　　
　　2，環(huán)境理解，傳統(tǒng)的移動機器人在現(xiàn)場只能感受到是否有障礙物，是不是該停下來，但是對于我們人類密切互動的應用和場景來說，就要有感知還要有認知，我們需要對現(xiàn)場的環(huán)境進行語義的解讀來判斷出現(xiàn)場有哪些動態(tài)物體，他們的性質是什么，他們的運動趨勢如何，我們獲得這些信息目的是要做自主的路徑規(guī)劃，我們的機器人與人類密切互動的場景中能夠自主的、靈活的布置運行路線，提高運行效率。
　　
　　下面談談打造面向未來的移動機器人群體調度系統(tǒng)，移動機器人的大規(guī)模應用已經非常普及，很多的工業(yè)現(xiàn)場可能會使用數(shù)以百計甚至上千輛的機器人，我們在面向新的時代當我們發(fā)生新的需求的時候，仍然需要有高效率的群體調度系統(tǒng)，但是我們需要解決一些新的問題。
　　
　　第一，適應變化的環(huán)境，各工藝現(xiàn)場他們的目標或者周圍環(huán)境發(fā)生變化了，這些變化有的是高頻的運動，有的是低頻的目標，有的是半永久的變化，有的是永久的，這就需要我們的機器人能夠在整個生命周期之內適應這些環(huán)境的變化來正常工作，這是我們重點開發(fā)的一項技術。
　　
　　第二，使用更加靈活的路線，傳統(tǒng)移動機器人使用的路線相對比較固定，我們看到這樣一個視頻里，顯示的是非常規(guī)整的網格，但是在現(xiàn)場可能會使用一些不那么規(guī)整的網格，但是路徑往往是固定的，當我們引入一些可以自主規(guī)劃路徑的機器人并且可以更高效的流轉，就不能再使用這些固定的路徑，我們要使用一些可以自主規(guī)劃的靈活的路徑，這種情況下整個調度系統(tǒng)的復雜度會大大提高，但是我們仍然致力于解決這個問題，我們非常清楚下一代移動機器人系統(tǒng)一定要解決這樣復雜的場景，面對這樣復雜的情況。
　　
　　整體上我們的系統(tǒng)仍然要實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)而不是單車的最優(yōu)，說到這兒，大家已經可以意識到，實際上在現(xiàn)在我們談到的移動機器人的角色已經發(fā)生了轉變，由以往物料運輸者朝智能機器人的方向發(fā)生了轉變，重點提幾點。
　　
　　1，識別環(huán)境，理解環(huán)境。
　　
　　機器人不僅要能夠導航，能夠識別障礙物還需要理解周圍發(fā)生了什么，這樣才能與人類進行很好的交互
　　
　　2，與人共存，與人共事。
　　
　　以往我們說移動機器人的使用是人車隔離、人車分路的，現(xiàn)在要強調與人共事，在一個環(huán)境里緊密互動，在整個這樣的過程中移動機器人事實上已經成為智能機器人的移動底盤，重要性可以說得到了大大的加強。
　　
　　第三，未來移動機器人需要走向手、腳、眼、腦兼具的情況，以前我們說復合機器人具有手臂、輪系，可以有手有腳，但是現(xiàn)在應該是走向手腳眼腦的方向。說到這兒大家已經意識到了，現(xiàn)在談的智能機器人就是這樣，事實上正在迎來智能機器人的時代，這些有手腳言腦的機器人，他們可以在很大的范圍內自由的導航和活動，而且可以理解周圍的環(huán)境，可以執(zhí)行精密靈活的操作，并且可以跟人類通過自然語言或者形體進行很好的互動，可以和人類共同完成任務，這就是我們希望中的未來的智能機器人。
　　
　　說到這兒大家一定想到你說的一定是人形機器人，在這兒我想說人形機器人毫無疑問是我們智能機器人家族中一個重要代表，而且是最近可以說最有發(fā)展前景的代表之一，事實上作為新松公司我們同期在開發(fā)相關的人形機器人，而且我們將于近期推出可以應用的人形機器人，由于人形機器人它的技術難關比較多短期內應用大家還需要等一等，我們采取的步驟是智能機器人是多種多樣的，我們采取更多靈活的選配。
　　
　　比如說一些應用現(xiàn)場未必要使用足式機器人來移動，我們可以使用輪式的或者是履帶式的，如果一些場景的操作比較簡單，可以使用單臂機器人，當然可以省去腰部這些關節(jié)等等，針對于各種不同的場景可以為這個應用量身定制，提供靈活多樣的解決方案，而且最重要的一點是可以無縫的一步步很快的讓智能機器人走向應用，這也是新松公司正在做的事情。
　　
　　普通的智能機器人和人形機器人其實有很多共性，他們都需要因為運動和行走，這也是我們目前人形機器人重點研發(fā)的領域，但是除了運動行走以外，我們的機器人仍然需要感知環(huán)境，導航定位，需要走向目標，需要進行路徑規(guī)劃而且需要對環(huán)境進行感知和理解，都要通過自然語言和人進行交互，理解人類的意圖并且進行自主的知識獲取和推理，更重要的是我們的人形機器人包括其它機器人都需要最終產品化的部署，迅速的把機器人部署在各種應用場景中，而不是說針對每個應用做重新的開發(fā)，將來毫無疑問，智能機器人的部署一定是多機器人部署，多個機器人需要在一起協(xié)調的工作并且與人類互動。
　　
　　所有這些話題都是我們說的人形機器人也好、其它智能機器人也好共同的研究話題。其實人形機器人和其它智能機器人應該是殊途同歸，他們在研究過程中有很多共性的東西，也可以相互支持和相互借鑒，這樣的指導思想下，我們新松公司在堅決的推進相關的研究，也相信我們整個行業(yè)內共同的努力一定會把相關的機器人技術推到越來越高的水平，這就是我們新松公司對于智能機器人領域發(fā)展的一些理解和分享，謝謝大家！
　　
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