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日本机器人研发重点从产业转向生活服务型

2014年08月18日 09:45

 

机器人王国

日本从上世纪70年代就开始研发和使用机器人,并将机器人的研发列入新产业战略。日本无论在研发、生产和拥有量等方面都一直保持着世界最高水平,被称为机器人王国。近年来,随着韩国、中国等国家的崛起,日本在世界机器人市场上的份额虽有所下降,但依然是机器人强国。2005年,日本全国共有37万个机器人在工作,约占世界拥有量的40%。最近几年,受经济长期低迷影响,机器人在产业领域的应用出现了下滑趋势,到2012年底,在生产线上工作的产业机器人拥有量降到31.5万台,约占世界总量的30%。2005年,日本机器人产值就达到7601亿日元,日本机器人工业会预计,2015年,日本的产业用机器人产值将突破1万亿日元大关,到2020年,包括产业机器人和家庭生活服务型机器人在内,日本的机器人产值将达到2.8万亿日元,成为日本十分重要的经济领域。

在产业机器人领域,法那科、安川电机、那智不二越是日本最有代表性的产业机器人厂商,早在上世纪80年代就以生产机器人闻名。法那科公司的最大特点是用机器人来生产机器人,并生产集成视觉系统机器人、可负重搬运机器人240多种,广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节。截至2011年,法那科已经生产了25万台各类机器人,市场份额稳居世界第一;安川电机公司累计生产销售了23万台机器人,十分适合在等离子、液晶显示器和集成电路等无尘车间内担任搬运工作。

上世纪末之前,日本产业机器人主要用于汽车的焊接、油漆喷涂生产线以及半导体等电子产品生产线上。进入本世纪后,机器人需求发生了变化,开始向移动型、小批量、多品种、多样化的趋势发展,使用领域也逐步开始向清扫、物体搬运、捆包、医药和食品等领域扩展。日本机器人工业会认为,随着人口出生率的下降,劳动人口的减少,机器人的研发和应用将得到更快发展,今后机器人的研发和生产重点将转向用于医疗护理和家庭的生活服务型机器人,不久的将来,机器人将逐步进入普通家庭。

机器人智能化

近年来,日本将发展机器人作为迎接高龄化社会,解决劳动力不足问题的重要一环列入“经济成长战略”,并不断增强研发力度,将研发和生产的重点从原来的产业用机器人为主,向护理病人、料理家务、陪伴老人、照顾残疾人等家庭服务型机器人转移。

在应对突发性自然灾害和重大事故等方面,日本对机器人也给予了很高的期望,希望其能够承担起人类生命难以承受的排除各种危险的工作。例如,为解决东京电力公司福岛第一核电站的核反应堆废弃问题,具有超级智能的机器人十分必要。

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(图片说明:6月24日,日本全国新兴科技展媒体观摩在东京国家博物馆举行。图为展会上展出的新型美女机器人。)

目前,日本主要在图像识别、自然语言识别、智能运算和控制系统以及具有类人类行为和思维的智能机器人等方面展开研究,并已取得了长足进步。日本科学未来馆最近向媒体展出了三款形态逼真、富有表情、能够与人进行简单对话沟通,外形完全能够以假乱真的人形美女机器人。美女机器人由日本著名机器人专家、大阪大学特别教授石黑浩领导的研究团队研发成功。他们采用一种特殊的硅树脂制作出柔软并富有弹性的皮肤,脸部采用纤细的人工肌肉,可以使脸部表情不断根据对话的需要发生变化,坐在座位上,还会根据对话需要,进行眨眼、点头和微笑,活灵活现,十分可爱有趣。其中的一款美女机器人还能担任展会播音员的工作,只要给她一份新闻稿,她就能充满表情、绘声绘色地念起新闻稿。还有一款美女机器人的工作是负责给观众介绍展馆情况,并负责解答观众的提问。

 

石黑浩教授还制造了一个与自己外形一模一样的智能机器人,完全可以以假乱真,甚至可以替他出席一些会议。石黑浩说,电脑的能力已经超越了普通人类,机器人很快就会变得非常聪明,并最终将承担所有家务、担任看护,甚至为你调配和端上咖啡。“更重要的是,机器人和仿真人是人类的镜子。一旦我们成为朋友,人类和机器人之间的界线便会消失”,希望在2030年之前能够建成人类与机器人和谐共处的社会,到那时人人都拥有一个生活服务型机器人。

纷纷涉足智能机器人

由于日本政府将生活服务型机器人作为“经济成长战略”的重点发展产业,具有十分广阔的前景,日本相关企业纷纷涉足生活服务类机器人的研发和生产。

日本丰田汽车公司早在爱知世博会期间就展出了自主研发成功的人型机器人。这种机器人在音乐的伴奏下不仅可以走路,进行队列操练,还能够使用长号、小号、长笛、萨克斯等西洋乐器吹奏世界名曲。

本田公司于2000年就开发出了可以利用两条腿行走的人型机器人“ASIMO”,并对机器人的关节自由度及其对周边的认知感觉等硬件和软件方面不断地进行改进。目前这款机器人的最高时速可以达到9公里,还能够打开饮料瓶的盖子,将饮料倒入杯中。目前,本田公司研发成功的人型机器人已经同千叶大学、东北大学联合研制的特殊机器人一道,进入发生事故的福岛第一核电站内开展作业,从事着人类难以承担的工作。

松下电器公司去年已经推出了能够在医院运送药品的机器人,以减轻护士的负担。这种机器人身上配置的传感控制系统可以安全地避让患者、医务人员以及其他障碍物。源于筑波大学的高科技企业开发出来了一种机器人服装,穿戴上这种服装可以减轻体重对腿脚的负担,帮助行走不便的患者提高行走能力。夏普公司也利用自身技术开发出在住宅周围巡逻,发现可疑者就会上去盘问,并通过配备的摄像头,将可疑者的面部图像传送给住宅主人的保安机器人,并计划于明年投放市场。

安川电机公司7月14日披露了新研制成功的护理机器人。这种机器人可以通过四条机械臂将瘫痪在床的患者抱起来放到轮椅上,使本来需要两个年轻力壮的护理人员做的工作,只要一人就可以顺利完成,大幅减轻了护理人员的负担。该公司计划在养老院试用一年,并根据试用情况进行改进,争取两年后正式上市销售。

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(图片说明:6月5日,在日本东京附近的浦安,日本软银集团董事长孙正义在记者会上展示新推出的机器人“Pepper”。)

日本软银公司最近宣布开发出一种能够护理病人和做简单家务的机器人。这款被命名为“Pepper”的情感机器人可以懂得人类感情,能唱歌会跳舞,还能与人进行对话,目前已被安排在软银移动通信公司营业部接待顾客。软银公司计划将这款机器人于明年2月上市销售,售价在20万日元以下。

 

安全问题是新焦点

随着智能机器人逐步深入日常生活,进入普通家庭,智能机器人的安全使用问题也越来越引起人们的高度关注。日本产业技术研究所研究部副部长大场认为,将来家庭机器人的最大问题就是安全问题。如何确保安全性是智能机器人绕不过的难题。一旦发生责任事故的法律责任认定问题也是必须解决的重大课题。

大场认为,目前影响日本智能机器人发展与普及的另一个重要因素不是科学技术问题,而是使用过程中万一发生安全问题如果处置,以及如何避免发生安全问题的技术。家庭机器人昼夜与主人相处,会不会出现伤害人类的情况?这些问题不解决,智能机器人就难以全面替代人类进行护理和日常家庭服务工作。

解决安全性问题,首先必须引进安全技术开发生活服务型智能机器人,并研究和开发出检验生活服务型机器人安全性的手段和方法,确保机器人的安全性。同时,还应设立机器人安全问题的管理机构,保证机器人的安全性,并由该机构来认证机器人安全性的试验结果,进而制定机器人安全性国际标准。另外,对于机器人和人工智能的研究一定要有一些制约,禁止和限制研发类似杀人机器人非常必要。

日本经济产业省已经拟定了《下一代机器人安全问题指导方针(草案)》,以规范机器人的研究和生产。该草案规定,提前告知人类,机器人的行为可能对被帮助人造成的伤害,必须让人类来决定机器人的行为。

研究人员表示,随着各类机器人越来越融入人类社会,有必要为社会机器人制定一个法律框架。在人类与机器人和谐共处的社会到来之前,如何确保机器人与人类之间能够友好相处,将是横亘在人类面前最大的安全挑战。(完)

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文章来源:http://www.71.cn/2014/0818/778408.shtml