作者：科普作家森山一通

隨著工作年齡人口的迅速減少，節(jié)省人力和提高生產(chǎn)力的努力在所有領(lǐng)域都是必不可少的，人工智能和機(jī)器人技術(shù)無疑是有用的解決方案之一。然而，"解決手頭的問題 "并不是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的唯一方向。我們想生活在什么樣的社會(huì)？需要哪些技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？考慮 "機(jī)器人技術(shù) "的未來方向，這仍然是一個(gè)涵蓋廣泛領(lǐng)域的模糊概念，其本身就是考慮未來技術(shù)發(fā)展、我們、技術(shù)和幸福之間的關(guān)系問題。在這個(gè)問題上，我們想從紀(jì)念日本機(jī)器人學(xué)會(huì)成立40周年的研討會(huì)上再考慮一下未來。

第40屆日本機(jī)器人學(xué)會(huì)展覽館

日本機(jī)器人學(xué)會(huì)第40屆年會(huì)召開

日本機(jī)器人學(xué)會(huì)第 40 屆年會(huì)于 2022 年 9 月在東京大學(xué)舉行。此次，除了紀(jì)念成立40周年的儀式外，還舉辦了題為“面向2050年的日本機(jī)器人學(xué)會(huì)的前進(jìn)之路”的座談會(huì)。

日本機(jī)器人學(xué)會(huì)第40屆年會(huì)于9月5日至9日在東京大學(xué)本鄉(xiāng)校區(qū)召開

發(fā)言者包括來自學(xué)術(shù)界的人士，如早稻田大學(xué)的Shigeki Kanno、東京工業(yè)大學(xué)的Koichi Suzumori、東北大學(xué)的Yasuhisa Hirata和東京大學(xué)的Keiji Nagatani，以及來自商業(yè)界的三位人士。松下控股機(jī)器人技術(shù)推廣辦公室的安藤健，清水公司技術(shù)研究所的印多正弘，以及發(fā)那科公司機(jī)器人部門的森岡正弘。和日本機(jī)器人學(xué)會(huì)主席兼IHI技術(shù)總監(jiān)Hiroki Murakami，以及東京大學(xué)的Ichiro Sakuma擔(dān)任主席。

這個(gè)系列的讀者會(huì)很清楚，"機(jī)器人 "這個(gè)詞簡(jiǎn)而言之涵蓋的范圍很廣。應(yīng)用和技術(shù)的領(lǐng)域確實(shí)很廣泛。這次研討會(huì)匯集了來自完全不同的立場(chǎng)和方法的人，似乎很難將他們?nèi)拷M織起來。

然而，對(duì)筆者個(gè)人而言，拋開細(xì)節(jié)不談，主要的方向似乎在某種程度上是統(tǒng)一的。雖然我不認(rèn)為這一定是 "機(jī)器人學(xué)會(huì)走向2050年應(yīng)該走的路"，但我想簡(jiǎn)單總結(jié)一下研討會(huì)的內(nèi)容和雜項(xiàng)印象，因?yàn)槲艺J(rèn)為它確實(shí)提出了機(jī)器人學(xué)在未來應(yīng)該走的方向。

從 "機(jī)器人技術(shù) "到 "機(jī)器人技術(shù)

首先，早稻田大學(xué)的Shigeki Kanno先生以其在人形機(jī)器人開發(fā)方面的工作而聞名，他介紹了 "智能機(jī)器人 "的概念，該概念目前正通過內(nèi)閣辦公室的 "moonshot "倡議加以推廣。菅野先生和他的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的這個(gè)項(xiàng)目，旨在開發(fā)一個(gè)夢(mèng)幻般的通用機(jī)器人，即一個(gè)可以用一個(gè)單元做所有事情的機(jī)器人。

硬件方面也雄心勃勃，希望在目前的硬質(zhì)材料之外，開發(fā)出一種可以自我修復(fù)的濕式混合機(jī)器人。這是一個(gè)機(jī)器人，里面有血管和循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)然，人工智能的發(fā)展對(duì)大腦很重要。它開發(fā)基于物理性的人工智能。通過學(xué)習(xí)，我們可以在未知環(huán)境中工作。

菅野先生建議機(jī)器人學(xué)會(huì)應(yīng)積極接觸和拓展其他領(lǐng)域的研究，將“robotics”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皉obotics studies”。

像生物一樣具有適應(yīng)性的機(jī)器人之夢(mèng)

軟體機(jī)器人研究員東京工業(yè)大學(xué)的 Koichi Suzumori強(qiáng)調(diào)了在研究軟體機(jī)器人時(shí)跨學(xué)科整合的重要性，例如與材料化學(xué)的聯(lián)系。鈴森先生認(rèn)為“草率”的機(jī)器人很重要，甚至出版了同名書籍。“草率”是不合適的。它是一種思維方式，雖然它在嚴(yán)格應(yīng)該起作用的地方起作用，但也有它應(yīng)該更適當(dāng)起作用的地方。

到目前為止，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)隨著剛性材料和控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，超精密運(yùn)動(dòng)成為可能。但是你不能抱孩子。鈴森先生認(rèn)為，這需要一個(gè)“恰到好處”的機(jī)器人。

鈴森先生倡導(dǎo)的深度仿生機(jī)器人

機(jī)器人本來就有一個(gè)方面，那就是生來就對(duì)生物懷有敬仰之情。但它也是一臺(tái)機(jī)器，所以它是用穩(wěn)定的材料建造的。另一方面，有機(jī)體是由不穩(wěn)定但適應(yīng)性強(qiáng)的材料構(gòu)成的。為了重新抓住這一點(diǎn)，他將“深度仿生機(jī)器人”的想法稱為“深度仿生機(jī)器人”，不僅是表面，還有內(nèi)部。

如果通過材料科學(xué)與生物學(xué)的融合，能夠制造出具有生物適應(yīng)性的機(jī)器人，那么應(yīng)用范圍將發(fā)生重大變化。鈴森先生表示，在推動(dòng)實(shí)用方面的同時(shí)，他希望機(jī)器人成為“人類的遠(yuǎn)大夢(mèng)想和展示技術(shù)新可能性的先鋒”。

支持多樣性和活力的機(jī)器人技術(shù)

研究人機(jī)協(xié)作的東北大學(xué)的 Yasuhisa Hirata引用了金子美鈴的“每個(gè)人都不一樣，每個(gè)人都很好”，介紹了“更智能的包容社會(huì)”的理念。每個(gè)人的多樣性構(gòu)建了一個(gè)充滿活力的社會(huì)。為此，一組機(jī)器人將提供適當(dāng)?shù)闹С?，例如社?huì)形象。

未來日本將面臨超老齡化社會(huì)，預(yù)計(jì)會(huì)使用到很多機(jī)器人。平田先生表示，重要的不僅是讓機(jī)器人幫忙，更重要的是“機(jī)器人提供盡可能少的幫助”。與其將所有事情都交給機(jī)器，不如讓他們盡可能自己做。否則，人們就會(huì)失去自我效能感。機(jī)器人會(huì)適應(yīng)人類，適時(shí)提供一點(diǎn)幫助。開發(fā)這種自適應(yīng)技術(shù)很重要。

適應(yīng)性強(qiáng)的機(jī)器人人工智能群體支持人類活力

用機(jī)器人支撐事物可能給人的印象是它們是由單個(gè)機(jī)器人支撐的，但它可能更接近于說它們是由機(jī)器人技術(shù)支撐的，這在整個(gè)社會(huì)都很普遍。平田和其他人稱之為“機(jī)器人靈氣”?！癗imbus”的意思是“光之云”。是《西游記》中出現(xiàn)的孫悟空的“金童”一樣的存在。

這種靈氣在身體上堅(jiān)定地支撐著人們，但也適應(yīng)著人們并輕輕地支撐著他們。從物理上講，它可能類似于使用軟機(jī)器人。由于將處理許多機(jī)器人組，因此其控制AI和社會(huì)實(shí)施方式也很重要。此外，人的心態(tài)和自我效能很重要，因此不僅是工程學(xué)，不同領(lǐng)域的知識(shí)和人力資源也很重要。平田先生強(qiáng)調(diào)了融合不同領(lǐng)域并與許多人交換意見的重要性。

制定機(jī)器人系統(tǒng)量化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也很重要

東京大學(xué)的 Keiji Nagatani從事災(zāi)害響應(yīng)機(jī)器人和無人建筑設(shè)備的研究和開發(fā)，從在戶外活動(dòng)的野外機(jī)器人學(xué)的角度強(qiáng)調(diào)了可以在無限環(huán)境中使用的機(jī)器人系統(tǒng)的重要性。在應(yīng)對(duì)福島核電站事故時(shí)，首先是難以把握現(xiàn)場(chǎng)的要求，因此舉步維艱。

災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)也是如此，沒有所謂的“普遍災(zāi)害”，不需要一開始就泛化。問題大多是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，即在野外發(fā)現(xiàn)的。

Nagatani 先生以在崎嶇地形上的運(yùn)動(dòng)為例，表示在現(xiàn)場(chǎng)演示中制定機(jī)器人系統(tǒng)定量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)非常重要。

松下接受創(chuàng)造不可或缺的“我們的機(jī)器人”的挑戰(zhàn)

“我們希望機(jī)器人成為我們生活的基礎(chǔ)設(shè)施?！彼上驴毓蓹C(jī)器人推廣辦公室的 Ken Ando 說。松下的目標(biāo)是不僅在工廠而且在生活區(qū)和生活空間中引入和使用服務(wù)機(jī)器人。這一次，安藤先生將重點(diǎn)放在了“送貨機(jī)器人”的倡議上。

遠(yuǎn)程支持是松下送貨機(jī)器人的核心。據(jù)說“無論如何都要繼續(xù)服務(wù)”很重要。安藤先生說：“僅僅說‘我希望它在那里’是不夠的。重要的是能夠使服務(wù)成為城市的‘必備’?！薄Ｋf，有必要與許多利益相關(guān)者建立關(guān)系，這樣他們才能被稱為“我們的機(jī)器人”。

談到機(jī)器人，工程師們不可避免地會(huì)關(guān)注主體。不過，他表示，“研發(fā)只是主體，不會(huì)推廣推廣，努力鼓勵(lì)繼續(xù)使用?！彼麖?qiáng)調(diào)了研發(fā)的重要性。

服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)

此外，他還表示，未來可能需要具備自我修復(fù)等全新功能，才能成為終生受用的機(jī)器人，培養(yǎng)能夠從人類的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)的建筑師很重要。整個(gè)價(jià)值鏈。

另外，安藤先生也在他自己的筆記中總結(jié)了在機(jī)器人協(xié)會(huì)發(fā)表演講的目的，有興趣的朋友也可以看看。

清水株式會(huì)社提倡的機(jī)器人利用是“協(xié)同建設(shè)”和“遠(yuǎn)程存在”

Shimizu Corporation Technical Research Institute 的 Masahiro Indo 先生解釋了建筑行業(yè)的現(xiàn)狀，其中 BIM/CIM 和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等 3D 模型的使用正在取得進(jìn)展，而高技能工人正在老齡化，以及該公司正在使用的機(jī)器人working on. 介紹了情況。

Shimizu Corporation正在積極致力于“Construction DX”，例如制定中期數(shù)字戰(zhàn)略2020“Shimz Digital General Contractor ”，并正在推廣下一代建筑生產(chǎn)系統(tǒng)“Shimz Smart Site”。

機(jī)器人適用于重復(fù)次數(shù)多、工序少、數(shù)量大、面積大的領(lǐng)域。與工廠不同的是，機(jī)器人需要移動(dòng)而不是固定，但清水公司開發(fā)了一種名為“邊界識(shí)別”的獨(dú)特技術(shù)來定位機(jī)器人，精度達(dá)到±0.5mm。

我們還開發(fā)了一個(gè)名為“Robo-Master”的管理系統(tǒng)，可以在云端管理機(jī)器人。機(jī)器人接收來自云端的指令并在流程中進(jìn)行協(xié)作。也可以與附近的電梯和多個(gè)單元連接。這些技術(shù)已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用，并正在公司現(xiàn)場(chǎng)使用。據(jù)說該界面易于使用 iPad 進(jìn)行操作。

清水建筑機(jī)器人

截至 2022 年 4 月 11 日，執(zhí)行運(yùn)輸?shù)摹癛obo-Carrier”機(jī)器人共運(yùn)輸了 3,267 個(gè)托盤。此外，我們還開發(fā)了全自動(dòng)焊接“Robo-Welder”、施工天花板和地板的多用途機(jī)器人“Robo-Buddy”和防火涂料噴涂機(jī)器人“Robo-Spray”。據(jù)說在引進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了75%以上的省工率。但是，整個(gè)施工的省力化還沒有取得進(jìn)展。

多技能機(jī)器人“Robo-Buddy”

Shimizu Corporation 的目標(biāo)是讓機(jī)器人從事危險(xiǎn)和費(fèi)力的工作。此外，我們正在驗(yàn)證與人類合作進(jìn)行施工以提高生產(chǎn)率的“協(xié)同建設(shè)”概念，我們已經(jīng)介紹了協(xié)同建設(shè)的效果提高了約150%。他表示，他還在研發(fā)“遠(yuǎn)程存在”等技術(shù)，可以在現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程操作機(jī)器人。

有趣的是，他特別提到了對(duì)話技術(shù)的重要性，該技術(shù)可以使用通用語言進(jìn)行指令，以促進(jìn)該系統(tǒng)在該領(lǐng)域的引入。起初，說不會(huì)用機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)工匠，開始把機(jī)器人當(dāng)成有人格的對(duì)待，才在某種程度上得到認(rèn)可。

發(fā)那科的目標(biāo)是通過提高可用性，建立一個(gè)任何人都可以在任何地方使用機(jī)器人工作的世界

發(fā)那科（FANUC ）高可靠性機(jī)器人累計(jì)出貨89萬臺(tái)。用于所有目的。FANUC機(jī)器人事業(yè)本部的Masahiro Morioka先生表示，公司的目標(biāo)是在COVID-19之后實(shí)現(xiàn)人性化的社會(huì)和可持續(xù)的制造現(xiàn)場(chǎng)，從制造現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境變化的角度來看，它正在致力于“協(xié)作機(jī)器人”。介紹。

“協(xié)作機(jī)器人”比傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人更容易操作，并且可以使用更少的動(dòng)力移動(dòng)。目的是用強(qiáng)調(diào)安全的機(jī)器人來代替以前由人類完成的工作。

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)也可以使用模擬器自動(dòng)生成。該公司獨(dú)創(chuàng)的“ROBOGUIDE”如果融入周圍環(huán)境，只要指定起點(diǎn)和終點(diǎn)，機(jī)器人就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出最短路線，無需示教即可運(yùn)行。此外，利用內(nèi)置傳感器，可以更輕松地完成示教。

協(xié)作機(jī)器人因使用方便，在加工、焊接、物流等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過提高可用性，發(fā)那科旨在創(chuàng)造一個(gè)機(jī)器人可以通過指定任務(wù)來自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的世界。

通過使用模擬器提高可用性

挑戰(zhàn)在于擴(kuò)大想象力以及公司將如何接受研究人員的想法

在此之后，舉行了包括觀眾在內(nèi)的一般性討論。在討論中，認(rèn)為為了在社會(huì)中使用機(jī)器人，與其他學(xué)術(shù)團(tuán)體和不同領(lǐng)域的人交流很重要，以及任何人都可以集成系統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)的重要性。有人認(rèn)為它是聾子.

座談會(huì)上，熱烈交換意見

會(huì)場(chǎng)上，大阪大學(xué)名譽(yù)教授、大阪國(guó)際工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)Minoru Asada先生表示：“即使我們不尋求不同領(lǐng)域的融合，我們也可以自然而然地創(chuàng)造出一種興奮和興奮的感覺舉起一個(gè)大氣球。人們聚集在一起。我希望他們對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重大影響?！?/p>

從企業(yè)端看，企業(yè)將如何應(yīng)對(duì)研究人員的“妄想”或啟發(fā)，如何改變商業(yè)模式，業(yè)內(nèi)人士又將如何歡迎機(jī)器人，是否應(yīng)該建立這樣的關(guān)系？討論了未來需要什么樣的技術(shù)發(fā)展才能讓每個(gè)人都可以使用機(jī)器人。

以更廣闊的視野和知識(shí)培養(yǎng)有夢(mèng)想的人才是不可或缺的

無論如何，為了讓技術(shù)滲透到社會(huì)中，毫無疑問，不僅需要?jiǎng)?chuàng)造技術(shù)，還需要包括用戶在內(nèi)的各種人的參與。關(guān)于這個(gè)目的的機(jī)制，每個(gè)學(xué)會(huì)和公司的作用和方法會(huì)有所不同，但我覺得大目標(biāo)本身是共同的。

從遠(yuǎn)處大致看方向，“未來的機(jī)器人將與人類協(xié)同工作。因此，需要更靈活的環(huán)境適應(yīng)性。如果能實(shí)現(xiàn)更靈活的機(jī)器人，大家似乎都同意這一點(diǎn)認(rèn)為機(jī)器人有很大的潛力，包括在不同于以往的場(chǎng)景中使用?！?/p>

如果我們想象一個(gè)越來越多的不受限制的站點(diǎn)、為不同人群提供多樣化服務(wù)以及大量使用機(jī)器人的時(shí)代，不言而喻。此外，使機(jī)器人更靈活的方法自然取決于站立位置。強(qiáng)烈要求大學(xué)培養(yǎng)具有更廣闊視野和知識(shí)的人才。

這個(gè)系列主要介紹在物流和工廠領(lǐng)域?qū)ふ医鉀Q自己所面臨問題的人，也有一種感覺，我希望人們?cè)诮鉀Q問題之前自由地畫出“大夢(mèng)想”。這是因?yàn)樗膲?mèng)想和態(tài)度吸引了包括年輕人在內(nèi)的許多人，并激發(fā)了整個(gè)領(lǐng)域。另一方面，直面問題并努力解決問題的人也很有魅力。

在日本，人力資源本身的絕對(duì)數(shù)量就很少，很難管理人力資源并選擇做什么。同樣在這方面，解決方案之一是讓盡可能多的人參與進(jìn)來并讓他們感興趣。我再次想到，大夢(mèng)想的力量也是需要的，正是因?yàn)槲覀兩钤谝粋€(gè)問題堆積如山的時(shí)代。