2018世界机器人大会论道日本东北大学机器人系教授KazuhiroKosuge

       2018 世界机器人大会邀请了全球近 300 位机器人领域知名专家及企业领袖，就机器人前沿科学研究、技术发展路线及战略政策制定等问题开展高水平的学术交流和探讨。日本东北大学机器人系教授Kazuhiro Kosuge在主论坛进行了主题演讲。

数说2018世界机器人大会

论坛

3 天主论坛

6 大主题 20场专题论坛

300名顶级专家

21家国际支持机构

现场听众近20000人

展览

4大展区9大主题

展览面积超过 50000平方米

16个国家

166家参展企业500余件参展产品

博览会实现交易 89 亿元

共接待 112支专业团组

参观人数超过 28 万人

大赛

5 大类赛事

大会现场10余个国家和地区 1000余支赛队

5000余名参赛选手，包含500余名国外选手

大赛全年近20个国家和地区，10000余支赛队

40000 多名参赛选手

媒体关注

355家媒体

700多位记者

6796篇相关报道

1470万人次观看大会直播

微博话题阅读量达2200万次

抖音上2018世界机器人大会话题阅读量破1092万次

演讲实录：

今天要介绍的主题是关于人机协作的最新演进方式和前景展望，希望能够回答昨天在讨论当中提出的一些问题。

很多年前我们有过很多讨论，都是关于机器人如何能够服务于我们的社会。所以希望能够探索机器人最基础的研究，以及和社会价值之间的关系。

我们得到的结论是，这些机器人能够提供服务，这些服务能够贡献于社会，所以从它的社会价值来说一共有三个方面：改善个人的生活质量，提高社区工业产业竞争力，还可以解决全球性的问题。

这是基础机器人研究的课题，很多课题都有价值服务能够给到社会，比如从全球的角度来说，环境的监测、空间的探测、疾病的防控等等，这些都是机器人能够带来的社会价值。

从社区的角度来说，机器人可以带来很多服务，包括农业、矿业、建筑业等等，生活质量方面机器人也可以带来很多价值给到我们的社会，最重要的一点就是很多发言人提到机器人是一个系统。

我们需要很多不同的技术，所以通常要把现有的技术结合起来，但可能缺失了一些东西。如果能够制造这样的机器人，最重要的就是设计出这种服务，能够照顾老人，并且能够有可持续的商业计划。

日本有很多新的机器人原型，但很少真的能够上市，因为没有找到一个商业方案。

现有的有些技术还不足够应对新的应用，所以我们必须要用这些新的技术。有些时候我们可以找到基础性的机器人研究，也能够应用到服务型机器人当中，所以通过更好的应用和提供服务进行开发，这是我们讨论得出的一个关键内容。

回到今天的话题人机交互。

这里选择了两种人机协作的方式：一种是外骨骼，一种是共同工作机器人。

外骨骼的概念是1960年出现的，但可惜的是没有得出实质的结果。1993年左右哈德米尔教授进一步改善了人类能力增强的概念，并且开始了这样的项目，主要是人类能力的拓展，也是更好地有控制器，并且对环境动力学方面有进一步的改善。

2012年进一步进行了改善，也是在卡萨鲁尼教授授权以后，包括行走辅助系统和很多现在可以看到存在的系统。

康复方面外骨骼也是可以使用的。

来自日本的桑凯教授做出了一个叫做HUB的系统，主要是用于运动康复，德国有些保险公司也在研发这种系统，并且建立了一些相关的企业。工业领域外骨骼也有一系列的研发，可以应用于工人身上，现在中国也有一些企业正在生产。

相信外骨骼的概念可以使用在很多不同的应用场景，现在这个概念已经非常流行了，我们也需要探索更多的应用。

就像刚才说的，现在外骨骼系统还是有很多可持续的商业发展模式。昨天也有很多人在说这种共同协作的机器人。

第一次是在1996年的时候成立了这样的公司，来卖给了三立这家企业，然后制造了很多类型的产品，为了避免一些安全上的隐患和问题，可以看到它的轮子部分，然后对运动有一定的限制，并且进行装配的相关工作。

这是通过人类能力增强制造的产品，我们有不同的方式实现这种人类能力的增强，但非常遗憾的是，我们没有能够成功地让它进行商业化。

尤吉教授带领的小组进一步改善了这个概念，并且非常成功地把它开发成了技巧辅助，起了这样一个名字，并且非常成功地把它放入到了丰田生产组装线当中，现在美国也有一部分企业在使用这个产品。

为了能够更好更有效地使用这些机器人，我们仍然需要这样一种技术建立这种系统。

我们要考虑人机协作的问题，很多人都会说我是做了一些非常奇怪的研究，这些研究安全吗？

所以我经常会开这样的玩笑，开发出了帮助人们做工作的机器人，这是一种移动机器人，可以帮助我们搬运一些东西。

开发的过程当中我们也到了很多，利用这种辅助机器人，但有些工作它做不了，因为机器人还不知道怎么和人合作。这是非常重要的一点，大多数的机器人应用都是基于具体的场景，不是通用场景的机器人。

我们学到的经验是，机器人要知道它所设计的场景是什么样的，也要知道怎样进行这样的工作，人希望得到什么样的援助和帮助，因为机器人可以做很多事情。

大概在2000年的时候我们就在做跳舞机器人，希望了解人和机器人之间进一步的协作。这是最著名的机器人在2005年做的示范，它是一个女性机器人，可以和人跳华尔兹。

幸运的是，我们吸引了很多公众的兴趣，也被选为2005年最令人称奇的发明和设计之一，也在日本得到了很多设计发明奖。

现在我们面临的是人和机器人之间互动的挑战。

当时我们开发的是女性机器人，意味着我们要让机器人和人的脚步协调。很多人会问我在日本跳舞的人当中女性比男性更多，跳舞机器人在日本会有什么样的市场？

核心技术是怎么让机器人了解人类的意图，如果女性跳舞者比较多的话，我们开发出了男性机器人，男性机器人必须要知道怎么引导人类的舞者，但人类又如何了解机器人的意图呢？这是我们面临的挑战。

后来我们开发了一个跳舞教学机器人，由于机器人和人肯定还是有些不一样的，我们设计的机器人是根据人的运动经理设计。我们要知道怎么让对方知道自己的意图，所以我们进行了研究。

这是3D的移动示意图，我们观察了人类舞者的方向性改变以及移动情况，发现在传统的华尔兹舞当中有很多类似的移动模式和方向转变模式，也就意味着我们对COM这种模式的追踪。

COM模式指的是跳舞当中的上下移动，我们设计出了这样循序渐进的教学模式，基于这种模式来设计跳舞教学机器人。

实际上我们也进行了很多的测试，用了一些学生来做实验，发现这个系统是行得通的。未来我们一定会给这样的跳舞教学机器人找到一个适用的领域。

回到跳舞机器人的话题。

之前有一次我访问了一个汽车工厂，可以看到里面用了很多机器人。我们相信机器人其实是在做很多车辆集装的工作，但也可以看到很多的人在做零件的集装工作。

之前有一次我去了一家日本公司，这是他们的一条生产线。小零件都是靠人来装配的，工作也很辛苦，所以我们决定要开发一个机器人，可以给工人转送这些工具，这样可以提高工作效率、减少工作错误。

同样的问题也存在，机器人需要知道用户的需求和意图，知道把什么工具提供给他们。这个项目当时推出的时候正好是在经济危机之后，很多国家企业的产量都减少了，我们给他们提供了机器人之后把他们的效率提高了20%。

现在我们还在继续这样的研究，之前的一些系统是基于工人的统计数据，现在我们希望采用机器学习机制，包括对工人工位所在的位置进行建模。

这是实验室的一些实验，我们需要不断更新这种模型，同时也进行了运动轨迹的监测监控。

我们的样本测试是从起始位置开始，工人要做多个任务，第十次实验之后我们就不再需要模型了，设计生产线的时候我们就考虑到了工人的移动。

这是我们的第一次实验，下面是第十次实验，更新十次以后可以看到通过不断的学习，冗余的时间被极大地减少了，还有工人常规的移动。

对此我们已经写了一篇论文。整个系统可以适应工人的移动，这是非常令人兴奋的。

相信现在很多电脑系统的速度都非常快，可以利用机器学习的方式，和机器人合作将会被加强，通过使用AI技术可以进一步加强人与机器人的合作。

现在我们希望把这个系统应用到其它的部分，这是一个总装线，我们把它称为B-PaDY。

有意思的是，这里有一家公司希望应用到他们的总装线，但最后的效果并不好，因为对它进行了改装，我们希望让我们的系统原貌呈现。

为了保证工人的安全，我们也开发了几种技术，但还需要等待一段时间才能进到这个工厂里面去看。

最后的结论是，人机协作系统主要有两种：第一种系统是非常原始性的，就是非常初级的系统。

我们也开发了一些新的概念和应用，它们将会有很多工业上的应用机会，相信这个领域将会存在，而且会生产出更多这样的系统。

现在不少制造商都向市场上提供了这样的协作机器人，现在可以应用在集装箱流水线上面，所以可以促进人机协作，希望人工智能增强人机合作技术，并且带来新的应用。

（本文根据录音整理）  

往期回顾:

【2018世界机器人大会论道】之麦肯锡全球资深董事合伙人、麦肯锡亚洲运营咨询业务及物联网负责人Karel Eloot

【2018世界机器人大会论道】美国机器人工业协会主席Jeff Burnstein

【2018世界机器人大会论道】意大利机器人及自动化协会主席、欧盟委员会顾问Rezia Molfino

【2018世界机器人大会论道】科大讯飞股份有限公司董事长刘庆峰

【2018世界机器人大会论道】新松机器人自动化股份有限公司创始人、总裁曲道奎

【2018世界机器人大会论道】IEEE RAS主席、德国弗莱堡大学教授Wolfram Burgard

【2018世界机器人大会论道】优傲机器人创始人兼首席技术官Esben Ostergaard

【2018世界机器人大会论道】美国iRobot公司全球技术副总裁Chris Jones

【2018世界机器人大会论道】美国乔治亚理工大学教授Seth Hutchinson

【2018世界机器人大会论道】猎豹移动科技有限公司首席执行官傅盛

长按扫描二维码关注“世界机器人大会”公众号了解更多大会资讯