于海斌:机器人是未来万物互联的智能终端

  点击数:508  发布时间:2019-09-12 13:33
像机器人这样一个万亿美元的市场,日后一定会走进我们生活的各个方面。但是机器人每到一个新的环境,要做到与物理环境的深度融合,依旧面临很大的挑战。机器人对非结构环境的认知能力还有很大的提升空间。所以,在机器人编程、环境感知和人机交互方面仍存在一些挑战。
关键词:水平互联 ,机器人互联网 ,机器人

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中国自动化学会副理事长、中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌

像机器人这样一个万亿美元的市场,日后一定会走进我们生活的各个方面。但是机器人每到一个新的环境,要做到与物理环境的深度融合,依旧面临很大的挑战。机器人对非结构环境的认知能力还有很大的提升空间。所以,在机器人编程、环境感知和人机交互方面仍存在一些挑战。

从机器人发展的五十年历程来看,从第一台工业机器人的出现,到大批量进入制造业进行多样化地应用,及至未来大批量地进入家庭,呈现的是爆发性增长。但是这些机器人都是机器人的单体,并没有和基础设施关联起来。我们设想一下,在信息时代,改变人类社会的产品,哪一样能够做到家喻户晓、路人皆知但不和基础设施联接起来呢?汽车到处都有,它有一个强大的基础设施支撑;手机现在无处不在,它有一个强大的网络基础设施支撑。因此,机器人作为智能终端,与信息基础设施相连,将会是未来的发展趋势。

机器人互联网是在互联网机器人的基础上,从机器人应用和推广或者技术需求的角度来提出来的。所以其核心问题是“两个互联”:一个是水平的互联,一个是纵向的互联。水平互联就是机器人和机器人之间的协作。机床和机器人有挺大的区别,机器人能够移动和自主认知环境,机床联网做运动控制的时候对几个轴之间的协同精度要求非常高,但毕竟是在一个有限工作空间下。如果机器人要在跨地域或者可移动的未知环境下做到协同的话,现在的网络实时性很难满足要求,因为需要多个维度的协同保证精度才能搞出一个确定的轨迹。

机器人互联网的概念。它的内涵应该是实现机器人、物理过程、信息和人之间的横向和纵向的两个融合。这些目标的实现是基于已有的技术,但是要对现有的技术进行提升和改造。特别是现在5G时代已经到来,5G和4G最大的区别是在面向各个领域定制了自己的很多标准和要求。机器人互联网从网络角度来看是借助机器人促进信息物理深度融合,从机器人的角度来看是借助互联网的资源扩充本身的能力。

机器人互联网目前的应用落地依然存在许多挑战。重点体现在这样几个方面:第一是无缝集成,基础技术有挑战,特别是在离散制造业,如何构建机器人无线协作网络,满足高速互联、高并发接入、高精度时间同步的要求。离散制造目前的指标很难达到,即使达到了这样的指标,离散制造的指标拿到机器人的高速高密度运动的环境下还不能完全满足要求。

在计算方面,首先,计算任务迁移到云端难以满足实时性要求。另外,本地的资源受限,无法处理那么多复杂的计算。因此,如何为机器人高效互联协作提供边缘计算资源,成为了下一步工作重点。

对于未来发展,机器人要能够更广泛普及地走到未来,我们在基础设施、基础平台上还是面临许多挑战。当然,这个平台的背景下也蕴含着非常多的基础问题,总之,机器人发展要与信息技术深度融合,是未来值得关注的主要方向之一。

摘自《自动化博览》2019年9月刊

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