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“機靈”的機器人——構建人與機器的新型關系
~能與人類共同成長的機器人~




研究信息科學的井尻善久博士在歐姆龍專攻圖像處理與機器學習,一直從事人臉圖像處理以及生產線中的圖像傳感算法的研發(fā)工作。

為了實現(xiàn) “無論何人,無論何地,無論何物均可制造”的目標,近年來井尻博士一直在挑戰(zhàn)研發(fā)出任何人都可簡單操作的機器人。

為什么需要誰都能操作的機器人?制造現(xiàn)場需要的“機靈的機器人”究竟是什么?最初是什么體驗催生了這一想法?

為了探求這些問題的答案,我們試圖深入了解他的挑戰(zhàn)。

簡化機器人操作,支撐未來制造業(yè)




消費者需求和產品品種的多樣化要求現(xiàn)代制造業(yè)更加具有靈活性。

受勞動力短缺的影響,人們對機器人的期待越來越大。

但井尻博士指出,“現(xiàn)有的機器人可能并不都便于在現(xiàn)場使用?!?

“想讓機器人正確地工作,需要根據(jù)抓取對象及作業(yè)情況,對機械手以及抓取物的放置地點一一設計?!?

“但這樣的結果卻讓高性能機器人變成功能局限的機器,很難靈活應對產品品種不斷增多的需求。

因此制造業(yè)一直依靠熟練工人,但隨著少子老齡化造成的勞動力減少,這已經越來越行不通了。

即使是可以使用機器人的作業(yè),要想安全操縱機器人,也存在需要接受培訓的門檻。沒有實際操作經驗積累,外行人掌握不了機器人的程序。

而且現(xiàn)場的設置還會花費大量時間,任何一個錯誤都會造成嚴重后果,必須謹慎對待。”

機器人原本是為了解決勞動力短缺的問題,結果卻需要培養(yǎng)專家。

井尻博士認為,需要簡化機器人的操作。

“首先讓機器人記住現(xiàn)場作業(yè)所需的整套技術,而員工則可按照需求對其加以組合。如果機器人能夠根據(jù)現(xiàn)場的變化執(zhí)行任務,那么只需告訴‘What’(應該做什么)即可。

‘這樣,‘How’(如何實現(xiàn))的培訓量大幅減少,即使不是專家也會使用,機器人操作也因此變得更為輕松?!?

通過“可成長的人工智能(AI)”,讓機器人根據(jù)對象與環(huán)境決定行動



“快要摔倒時,人會反射性地挺直身體。

抓取物品時,我們會瞬間識別與對象物體之間的距離及形狀然后緊緊抓住,即使掉落也會反射性地再次抓起,幾乎不會失敗。

我所追求的,就是讓機器人也實現(xiàn)這樣的機制?!?

而在制造現(xiàn)場,據(jù)說大家并不喜歡人無法介入的自動化。

“在制造現(xiàn)場,再怎么細心驗證的生產線都還是會發(fā)生故障。

最重要的當然是不能停工,但稍作停工即可調整并恢復生產也非常重要。

所以,比起復雜系統(tǒng)來,人們更喜歡簡易的系統(tǒng)。這就是為何難懂的AI在制造現(xiàn)場不受歡迎的原因。

要想突出AI在現(xiàn)場的優(yōu)點,那么可根據(jù)人們的要求對行為進行改進的‘機靈’機器人就非常重要了。

是重視速度還是重視精度?該抓在何處?不該抓在何處?在現(xiàn)場,必須根據(jù)生產工序的不同,制定各種限制條件并做出相應調整。

雖然AI很好,但未必適合某個工序。

也就是說,一般意義上的聰明AI難以發(fā)揮作用,它必須聰明到能根據(jù)人們的要求,對自己的行為做出靈活改進。

但又不能像以往那樣對一舉一動都進行編程,而是必須以人們要求來實現(xiàn),這里所要求的,是‘常識’。

由此,我認為應當制造能持續(xù)成長的AI。
只要身旁有人提醒‘再快點!再細致一點!’,人們就會改進自己的行為。

這對人類再自然不過,但對現(xiàn)狀反映遲鈍的AI卻很難做到?!?

所以,能按照人們的要求,實現(xiàn)“機靈”行動的AI至為關鍵。

這款機器人就安裝了“機靈”的AI,能根據(jù)制造現(xiàn)場的狀況以及用戶的要求,隨時進行調整,簡易操作。

“完成學習的AI”在學習過的條件下具有較高精度,但在異于學習數(shù)據(jù)的環(huán)境下則難以理解發(fā)生的事態(tài),從而無法改進行為。

因此,能“持續(xù)成長”的AI在今后將愈發(fā)重要。

為了實現(xiàn)這一目標,井尻團隊正通過讓機器人更加自如且靈活“抓取物品”這一為機器人各種動作奠定基礎的動作,去不斷積累技術。

走出研究所,親臨制造現(xiàn)場



與客戶驗證控制技術的動作樣機


井尻博士說,迄今未有的全新挑戰(zhàn)是在走出研究室,投身于制造現(xiàn)場后誕生的。

井尻博士現(xiàn)在供職于智能系統(tǒng)研發(fā)中心,但他通過在事業(yè)部從事產品研發(fā)以及銷售支持、客戶支持等工作積累了廣泛的經驗。

“尤其是通過客戶支持在公司內外制造現(xiàn)場結識的非常敬業(yè)的技術人員,讓我深受刺激。

一旦發(fā)生問題,不解決問題不回家的決心,不解決問題不讓人回家的約束力,現(xiàn)場解決問題的技術力就是在這樣毫不妥協(xié)的嚴苛氛圍與技術戰(zhàn)中不斷培養(yǎng)的。

正是這些工作的日積月累,才催生出了無可比擬的高品質。

但另一方面,相關制造技術人員因不斷提高的品質要求,不得不從事苛刻的作業(yè)而且還需要加班工作,感覺他們有些過于拼命了。

看到這些情景,我就想是否可以把很多東西簡化,如果簡化一些,是否會對技術人員有些幫助?”

“如果機器能根據(jù)環(huán)境及用戶的變化自行進行思考,那應該會變得更簡易一些。

進一步改變現(xiàn)場,機器能做的事情交給機器,機器不能做的事情再由人來解決。

井尻博士的這一信念,支撐著他向“機靈的機器人”發(fā)起新的挑戰(zhàn)。
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