机器人的五大问题:哪些是你想错的?

更快的处理器,更便宜的传感器,大量的开源代码,无所不在的链接,和3D打印的突破,这些都促进了近来机器人技术的进步。我想,这些力量只会越来越强大,随着越来越多的机器人成为我们生活的一部分,我们必须面对新的挑战:就是我们如何接受和使用机器人。 一些观察者担心“人与人之间的互动”会消失,还有一些人则警告说,以后就找不到工作了,因为机器人会做那些不应该由机器去做的事情,比如照顾老人。我们依靠机器人和自动化设备是会有代价的,而且这些代价是由我们自己来承担,就如我们应用核能、飞机、计算机这些技术一样。 作为一个在机器人领域寻找商机的投资人,我与很多人聊过这个话题。我经常听到他们自相矛盾的说法,所以我经常不得不作出自己的结论。下面我将列出五个关于机器人的问题,而且我把它们归类为“误解”或者“事实”。我希望这些问题能够在工程师、政策制定者、消费者和投资人里,引起一些思考和讨论。 机器人将会减少人的工作机会误解 我几乎对每一个生产和物流管理公司说,利用机器人可以提高操作效率、改善员工的生活品质,人依然是这个公司里的关键部分。事实上,工人应该把机器人当作一种工具,就好像熟练的工匠看待他的精密仪器一样,这样既给员工带来更高的成就感,又会增加产出。 特斯拉公司就用机器人去完成对于人工而言很艰巨或很危险的工作,而让工人监督机器人操作、并保证产品质量。在特斯拉的组装流水线上,由工人去监督机器人完成粘接、铆接和焊牢各道工序。这些工人都应该感到很自豪,因为他们是新时代的一份子,用机器人去改革传统制造业,比如汽车制造业。

特斯拉生产车间里的机器人正在“辛勤”工作

生产与物流管理业必须依靠机器人才能存活下来事实 尽管总体拥有成本(TCO)是购买固定设备的普遍标准,但在自动化机械领域,通常用“回收期”作为标准。以搬运为例,用人工的话每年要支付 3.25 万美金去专门完成一道工序。按照惯例,生产与物流公司以一年为回收期来采购自动化设备。因此,使用一个 6.5 万美金配置的机器人就很有诱惑力了,它可以完成两道工序。而且,净现值、升级和维护费用也算在这 6.5 万美金里了。 亚洲的劳动力更便宜,但价格也正在急剧上涨。所以,如富士康这样的亚洲制造商,正在积极寻找自动化技术来提高工人的生产率,以迎合日益增长的产品需求。在物流业,我们也看到了同样地趋势。物流企业的竞争力就在于为客户提供更便宜的高质量快递服务,而自动化机器正是物流企业的核心设备。机器人会被用来保证物流企业的竞争力。 智能机器人还是太慢了事实 (编者注:目前开发机器人所用的算法基础依然是“暴力算法”,就是穷举所有可能的结果,再从这些可能结果里搜索出完成任务所必须的信息,这种算法还是太慢了。这几年的一个突破就是尝试把云计算加入机器人技术里去,从而加快机器人的反应能力。) 如果你看了去年的DARPA机器人挑战赛,你会立刻知道,这些机器人即使在做一些很基本的任务时都很笨拙。尽管摩尔定律已经加速提升了计算机视觉的能力,但是用决策树指导机器人完成任务时,以搜索为基础的传统算法还是太慢了。 如果你看过那个“机器人PR2叠毛巾”视频的话,你就会看到,对于我们人类轻而易举的任务,对于机器人而言也是需要算法去完成的,即使它安装了最先进的传感器。随着基础算法的改进,一定会有重要的突破,不用再使用“暴力算法”去实现计算机视觉或完成其他任务。特别是,模式识别领域里已经有了很多研究,再加上当计算机视觉算法缩短时,就可以交由“云”机器人去控制操作了。 机器人太昂贵了误解 以家用电器就是一个典型的例子,很多人现在购买家电时根本不会很犹豫。这些电器得益于数十年累积的技术进步,和数百万遍地可用的零部件,这些零部件的开发和加工成本都是分散的。我们同样可以用这种方式去降低机器人的开发成本。 不过,问题在于制造机器人所需的硬件还是太专业又太昂贵了。尤其是执行器,它是所有机器人身上最贵的部分,而且,不像照相机上面的处理器和传感器,执行器的成本不会显著地降下来。 比如说,已经被 Google 收购的 Industrial Perception,这家初创企业一开始就在研究怎么改进机器人的性能,让机器人在一个集装箱里去识别和卸载各种各样的小盒子,并且能达到和人类一样的速度。尽管它的机器人系统所采用的传感器并不贵,但是它用执行器做动力的机械手臂还是相对比较贵的。 好消息是,我相信我们将会看到制动系统里一系列新的革新,这将大大降低制造机器人的成本,就像家用电器一样。可观的领域包括安装特殊传感器的机械关节,这个机械关节可以让机器人精确安全地控制自己的动作。比如像卡耐基梅隆大学衍生的公司如 IAM Robotics, Redwood Robotics(已经被 Google 收购), and Modbot等,它们都在研发独特的方式来精简发动机、齿轮和传感器,从而大大降低了机械手臂的成本,而机械手臂的成本通常决定了整个机器人的制作成本。 机器人操作起来很困难事实 大多数自动化机器人需要训练有素的工人来操作,还需要细致的规划、校准和测试。这些必要条件对于一些企业来说通常是很难接受的,有些企业需要机械设备在数天内无差错地运转。尽管有 ROS(机器人操作系统)和 OpenCV(开源计算机视觉)这样的应用软件来简化任务和要求,让机器人能够运转起来做一些有用的事情,但依然需要由拥有博士学位的机器人专家来操作。 如果要通过命令提示符来启动 PC,那么计算机是否还会像现在这么流行?估计也只会在开发者之间流行吧,而不会是在引发 PC 革命(随之而来的是因特网革命)的大众之间流行。标准的 CAD/CAM/Gerber/toolpath 制作人都会把自动化机器工具做得让小白用户都能操作。我们同样需要更简单地去操作机器人。

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2014-12-24

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