我們之前介紹了工業(yè)機(jī)器人上游零部件，今天我們繼續(xù)來(lái)看看機(jī)器人的進(jìn)化。愣愣的機(jī)器人也可以很軟，也可以很暖，也可以很敏感。這從它的感官和身體潛能被挖掘開(kāi)始。我是機(jī)器人，在工業(yè)生產(chǎn)中，我一度被關(guān)在圍欄里做直線運(yùn)動(dòng)，獨(dú)自完成一些簡(jiǎn)單的工作，包括移動(dòng)物體到指定位置、定點(diǎn)焊接、噴涂等。但是隨著中小企業(yè)對(duì)成本控制和小批量訂單的要求，人們希望我的身體可以更靈活，可拆卸可組裝可搬運(yùn)，也希望和我并肩完成一些高精度的工作。于是，人類開(kāi)始引導(dǎo)我覺(jué)察。我以自然為師，觀摩軟體生物和軟組織，以此開(kāi)發(fā)機(jī)器人執(zhí)行需要觸覺(jué)或靈活性工作的潛能。

    哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)的柔性機(jī)器人 “Octobot”，靈感來(lái)源于軟體動(dòng)物章魚(yú)。Octobot 不是電動(dòng)的，而是用包含化學(xué)反應(yīng)的微流體通道完成自動(dòng)化。目前，工業(yè)機(jī)器人主要在車間里完成簡(jiǎn)單、繁重的重復(fù)性工作，如移動(dòng)物體到指定位置、定點(diǎn)焊接、噴涂等。而柔性機(jī)器人的出現(xiàn)，則開(kāi)發(fā)了機(jī)器人執(zhí)行需要觸覺(jué)或靈活性工作的潛能。與傳統(tǒng)剛性機(jī)器人相比，軟體機(jī)器人的自由度更多，可變形性更強(qiáng)，能量吸收更好。

    作為軟體機(jī)器人的我在醫(yī)療領(lǐng)域已有了不少應(yīng)用，但在工業(yè)領(lǐng)域，大多數(shù)時(shí)候還是呆在實(shí)驗(yàn)室里，嘗試各種新材料，通過(guò)各種刀山火海、碰撞傾軋的考驗(yàn)。因?yàn)橹挥羞@樣，我才可以進(jìn)入?yún)f(xié)助人類探索自然，在極端環(huán)境下執(zhí)行特殊任務(wù)。哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)的最堅(jiān)強(qiáng)的柔性機(jī)器人，由幾乎不可破壞的硅橡膠制成。 它獨(dú)立移動(dòng)，抵抗火災(zāi)，酸和溫度遠(yuǎn)低于零等惡劣環(huán)境。 它運(yùn)行在電池上，可以將負(fù)載提升到3.4公斤。 像Octopus一樣，它可以用來(lái)探索人類危險(xiǎn)且無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域。為了因?qū)χT如噴涂、打磨、縫紉等復(fù)雜、非標(biāo)場(chǎng)景的工作，人類想與我協(xié)作，前提是我能給他們安全感。所以他們?cè)诮涛腋杏X(jué)到附近有人類時(shí)能立即降低力度。

    這就是我的協(xié)作形態(tài)，目前許多國(guó)際巨頭都進(jìn)入了這些領(lǐng)域，包括優(yōu)傲機(jī)器人公司（Universal Robots）的UR協(xié)作機(jī)器人系列，abb首款人機(jī)協(xié)作機(jī)器人YuMi，和Rethink Robotics公司智能協(xié)作型機(jī)器人Baxter和Sawyer等。Rethink Robotics公司智能協(xié)作型機(jī)器人Baxter，單臂最大工作范圍為1210毫米，可同時(shí)處理不同的兩項(xiàng)任務(wù), 或者實(shí)時(shí)處理同一任務(wù)以實(shí)現(xiàn)輸出最大化。雖然我的協(xié)作態(tài)不像軟體態(tài)那么軟骨頭，但是關(guān)節(jié)的靈活性還是打通了，這使我能根據(jù)主人的牽引指示做一些高精度工作。更易控制的硬骨頭也讓我不僅僅是留在實(shí)驗(yàn)室，而是參與到工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中。

     正如《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》提倡的“終生學(xué)習(xí)”，我不斷get新技能，創(chuàng)建腦回路，促進(jìn)腦組織的發(fā)育和完善。例如，通過(guò)深度學(xué)習(xí)，我不僅開(kāi)始觸摸，計(jì)算，還能借助機(jī)器視覺(jué)和路徑規(guī)劃等工具來(lái)觀看、規(guī)劃。引導(dǎo)和定位：上下料使用機(jī)器視覺(jué)來(lái)定位，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。外觀檢測(cè)：檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。高精度檢測(cè)：0.01~0.02m甚至到u級(jí)，人眼無(wú)法完成的高精度檢測(cè)。利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。可以達(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。

    然而平面視覺(jué)并不能解決所有問(wèn)題，當(dāng)遇到工業(yè)常用的金屬、玻璃等材質(zhì)易引起的強(qiáng)反光、物體重疊、遮擋、陰影和復(fù)雜背景、環(huán)境微光、黑暗、灰塵和油脂等情況時(shí)，我也會(huì)顯得手足無(wú)措。因此我在人類的幫助下努力訓(xùn)練立體視覺(jué)，以完成一些無(wú)序分揀工作。路徑規(guī)劃倒是運(yùn)動(dòng)學(xué)的經(jīng)典問(wèn)題，我逐漸從單純服從主人或前進(jìn)或后退的命令，到根據(jù)記憶中圖像、采樣等信息來(lái)自己設(shè)計(jì)最優(yōu)的安全路線。You see? 我，機(jī)器人，為了幫助人類，在人類的幫助下開(kāi)始覺(jué)醒，步步成長(zhǎng)。