甘中学分享：我们要想做＂心灵手巧＂ 的工业机器人 ｜中国机器人峰会

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甘中学1987年毕业于美国康涅狄格大学，获得机械工程博士学位，2002年回国，担任美国abb公司机器人研究中心主任兼首席科学家。2003年回国后，他现在是宁波智能制造工业研究所所长，致力于开发融合人工智能的新型工业机器人。在最近于余姚举行的中国机器人峰会上，他从学术和工业的角度明确阐述了智能工业机器人的具体措施。下面是雷锋编的精华部分。搜索“雷锋”。com "公共号码)。

今天的主题是开发精巧的机器人，探索人机一体化的智能制造模式。刚才，我听到了几个报告，他们比我的更强大。我说的是宏观层面。之前，我听了机器人的整个过程的设计和布局，非常有用。特别是，对他来说，在没有间隙的情况下移动机器人是一种非常好的技术。

今天，我将关注灵巧。现在我将谈谈我个人的看法。今天，我将谈三个方面。首先是开发巧妙的工业机器人。

开发具有独创性的工业机器人目前，机器替代在中国浙江非常流行，但是现有的工业机器人中大约有30-35%可以替代人。仍然有大约70%的工作，现在工业机器人不能取代它。为什么？

因为今天的工业机器人实际上是一个有六个轴的机械臂，而且它的手是由特殊的夹具制成的，所以它的灵活性和柔韧性受到很大的限制。因此，如果我们想让机器人像人类一样灵活，适应不同的加工条件，我们首先必须有一只灵巧的手，同时还要有人工智能的智慧。因此，有必要开发巧妙的双臂机器人和机器人，使工业机器人的工作范围和多样性。

当我们工作时，我们是灵活的，因为我们有灵活的手、视觉和触觉，然后通过感知偏差来纠正偏差。

如果我们想成为一个精巧的工业机器人，就必须模仿加工劳动的原理，即我们应该用我们灵活的手去拖动一只手里的工具，然后随时随地用我们的视觉和力感知错误，并通过大脑的反馈发出控制命令和纠正错误，以满足加工工件的要求。因此，用王阳明的话说，要做到知行合一。

如果一个工业机器人想要真正实现最基本的智能，它必须首先实现这个从感知、反馈、校正和执行的智能循环反馈过程。然后，对于双臂机器人，因为双手可以被解放，所以增加了处理过程中的灵活性和多样性。

智能机器人是一种智能终端。这里有两个反馈。第一个是我们对工具之间错误的感知和反馈。这是一个智能回路。

我们中的另一个人正在操作机器人，根据机器人的工作状态给出反馈，以便实时修正我们控制的参数，从而形成手和臂的复合运动。这是另一个。我们称之为复合运动。

如果这两种反馈都能实现，那么我们就能实现人类智能和机器人控制的人机结合。因此，要形成一个手-脑-眼的闭环，智能循环是机器人真正智能的最基本条件之一。

智能机器人是智能管理平台中的第二件事。目前，机器人在放置夹具后进行6自由度运动规划，这是非常有限的。当我们在做加工工作时，我们有很多自由度，然后我们用手而不是手臂来工作。因此，当我们将来做这种机器人时，我们必须控制手和手臂的这个自由度来实现机器人的灵活性。刚才，当我们真正实现机器人时，不仅是运动规划，而且是工艺流程，它根据工艺完成整体运动规划。

根据工艺流程，以及物流和信息流，这三个流程的整合对于一个完整的机器人动作是必要的。所以，对于机器人来说，今天的机器人是单臂的。我们的人民有两只胳膊。随着机器人的发展，我们发展了多臂，而双臂是不同的。根据工具的运动，这两臂可以做成一短一长一复杂一简单，也可以做成三臂和四臂。这是我们对未来机器人的想法。

智能机器人是智能决策的中心

同时，我们未来的机器人不仅是一个执行工具，也是一个执行终端。我们未来的机器人应该具有管理智能和决策智能。

也就是说，机器人本身不仅是一个智能终端，也是一个管理中心和决策中心。然而，它可以处理自己的运动和过程中其他机器人之间的合作问题，同时，它可以很好地在这个过程中产生整个生产线的任何问题，然后反馈到云脑平台进行决策、诊断、处理和控制。

这是我的第一个问题。我认为如果我们想扩大工业机器人的范围和多样性，我们应该根据未来的工艺流程开发双臂和多臂机器人。

开辟人机一体化新模式的第二个问题，开辟人机一体化新模式。

首先，这是什么概念？众所周知，我们的智力现在是流水。这种类型的最早发明是亨利·福特将复杂的手工汽车制造劳动分解成简单单一的劳动，形成一条生产线，这样只要你有一点智慧，每个人都可以做到。自动装配线的发明极大地简化了生产过程，使汽车从老爷车变成了大众车，这是生产方式的改变。然而，随着历史的发展，人们的个性化需求对制造业的个性化灵活性提出了越来越高的要求。

目前，车间生产不再是大规模生产。所以，这条流水线并不适合个性化制造的发展。因此，如果我们想建造一个机器人或一台机器，实现个性化制造，我们就应该改变目前装配线的生产模式。那么你如何改变呢？

当你看到特斯拉制造一种新能源汽车时，它已经从过去的线性方式变成了循环处理。例如，我把一个机器人放在中间。该机器人可以单臂和多臂同时移动。完成后，使用戒指(？？？)装配线克服了简单装配线的缺点，增加了个性化、灵活性和劳动效率。

因此，根据这一点，我们有了一个通用的制造平台，制造商们喜欢这种精巧的多臂机器人。我给你看一段视频，这是一个组装电路板的过程。许多制造商说我想要一个工作台，我可以做任何我想做的事情。

我今天可以做电路板，明天可以做玩具。我能怎么做呢？这种东西用两只手，一只手是为了工艺的多样性，另一只手是为了工件，从而扩大了人们的加工范围，具有可变的空.它可以左右上下移动。然后，借助这种双臂工业机器人，它可以为制造商提供个性化的灵活加工端口。这是第一条路。

第二种方式是目前的自动化生产线。我想每个在这个行业工作过的人都知道，在一般的加工行业，中心是核心加工，而你的车床是加工和切割。大量的预处理和后处理都是由一群人完成的。为什么？因为这项工作既灵活又复杂，不能由机器来承担，如果使用双臂机器人，我们会在前面建一个环形岛，然后我们就可以处理它。然后后处理也有一个环岛处理，所以对于一个中小型企业，你有一个核心单元，一个预处理单元和一个后处理单元，三个机器人或两个机器人可以固定一条基本的生产线。这条个性化生产线适合中小型企业。

这是一台注塑机，然后进行抛光和研磨。前面是饲料，上面有额外的设备。注塑机有两台机器。

另一个是我们需要大武器。例如，我们就像高速铁路，不能完全个性化，需要大规模定制。我们如何进行大规模定制？我们有双臂和多臂机器人，这大大简化了大规模定制生产线。这是一个大型智能制造车间，通过多臂机器人、多架飞机和一些无人机实现物流。这样，构建了一个三维智能车间。一方面，它是一条自动线。我们的物流根据环型和三维表面的定位与三维无人机合作，从而缩短了车间的空室、物流和时间。这样，就可以设计大型车间。

让我给你举个例子。这是我们大规模定制的高铁车厢设备。现在装备一辆高速铁路车辆非常困难。需要300个人在一辆车里工作16天，所有的灯和所有的东西才能安装好。

现在你可以看到了。我们用这个双臂机器人来安装玻璃。在过去，安多有两个人，一个放上玻璃，然后拧紧螺丝，还有一个材料转移。现在这辆车可以做材料转移了。三个臂不仅实现了物流线，而且将两个工人组合成一个工作线。因此，当我们进入个性化制造时代时，我们应该改变现有的亨利·福特生产模式，通过环形、三维、环形加工岛实现柔性自动化。

长期以来，人们在自动化方面做了大量的工作来做内容管理系统。过去没有意识到的原因是没有像现在这样的信息网络；同时，在过去，灵活性总是在单台机器的工作范围内争论，因为这种实现是有限的。然而，以前的工作是有价值的。我们制造新的机器人，用新的思维方式构建自动化。未来可以实现个性化的制造车间、柔性单元和单线制造的智能工厂。

基于智能的人机集成空接下来，我就来谈谈用这种人机集成方法进行处理。因为我一直在这个行业工作，但是这个想法也可以延伸到我们的智能人机一体化生活中。

正如你今天早上看到的，会议上的机器人倒了酒，这很愚蠢。因为它是一个工业机器人。我们可以通过制造一个智能家居机器人来做到这一点。我想在这里说，当然，我是一个工业机器人。从工业机器人的角度来看，我们现在做的服务机器人基本上不与人接触，无论是跳舞还是教孩子学习。原因是什么？当人们与机器互动时，当前的技术并不能保证他们的安全和舒适。

因此，在我个人看来，如果你真的想让机器人进入家庭和成千上万的家庭，你必须让人们与机器人接触，使他们绝对安全、舒适和友好。我们能做到。因此，从我们的角度来看，我们必须把我们的手动好。这就是我们所做的。当然，我们所做的是非常初级的。

此外，一旦我们有了机器人、无人驾驶汽车和无人驾驶飞机，我们的物理空室就不再是一个简单的物理空室，而是一个带有传感器和信息传输的smart/き，我们必须首先建造这个智能空室。在这个智能空房间里，我们的传感器将大大减少，相关的碰撞和不安全感也将大大减少。因此，当我们在做智能家庭或智能生活时，除了控制机器人本身，还不如建造一个智能空房间。

嗯，我刚才说如果我们能建造好智能空房间。你有智能家电，你有空，你有冰箱，所有这些都有传感器。他们每个人都是为我们提供信息的代理人。因此，在这项技术中，我们必须建造智能空房间，然后将机器人放入其中，机器人和人将在智能空房间中一起交流和互动，这将产生更好的、安全和舒适的气氛。我相信未来是人机一体化的时代。

由于人机的发展，特别是机器人和人的伴随，这个时代对传感器和互联网的要求大大提高。机器人时代使我们的生活更加舒适和有趣，因为机器人代替人做简单和重复的工作，而机器人代替我们做危险和不可能的工作。

这时，许多人会想到一个问题。机器人会做这些事情后，人们会做什么？有些人会失业。我不认为电脑的出现会让人们失业，个人机器人的出现也不会让我们失业。我们放弃简单重复的工作，取而代之的是我们感兴趣和愿意做的工作，以及我们有创造力的工作。所以我认为工业机器人时代是美好的，让我们一起为它而努力，谢谢大家。

摘要:美国abb公司机器人研究中心前主任、首席科学家甘中学发表了主题清晰、思路清晰的演讲，用简单的文字向我们展示了他眼中智能工业机器人的可执行方式——开发出精巧的多臂机器人。

然后，基于这种巧妙的多臂机器人，构建了一个有序的智能管理平台，并最终完善为智能决策中心。

这些理论似乎简单易懂，但在有人系统地提出工业机器人的智能过程之前，许多人一直停留在对自动化设备的理解上，甚至认为以前的工业机器人过于僵硬、庞大和单调。他们不应该被称为“机器人”，但最多只能被称为“一种设备”。现在有些人想用智能大脑武装工业机器人，比如服务机器人。那么我们应该欢迎工业机器人加入这个“与灵魂”