時間:2022-09-18
編者按:
2022世界機器人大會主論壇群星璀璨,產(chǎn)、學(xué)、研各領(lǐng)域大咖齊聚首,共話巔峰,為機器人未來發(fā)展領(lǐng)航。
峰會現(xiàn)場,鄧奇發(fā)表了題為《簡單易用—ABB重新定義機器人應(yīng)用新模式》的演講。以下為鄧奇演講內(nèi)容的整理。
非常開心,尊敬的世界機器人大會主辦方,各位嘉賓、各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同仁及業(yè)界朋友們:
大家下午好!
剛剛聽了李院士的演講,我覺得他講的比我還先進,待會兒我講我的內(nèi)容大家聽聽我的分享,非常榮幸來到高端講臺,代表ABB分享近年來ABB在全球推廣技術(shù)方向。我此時此刻內(nèi)心有點激動,為什么?這次大會舉辦非常不容易,在疫情這么嚴峻情況下,都能夠如期舉行,為主辦方點個贊。
言歸正傳,今天我?guī)Ыo大家題目是“簡單容易——ABB重新定義機器人應(yīng)用新模式”。
這張圖看起來比較復(fù)雜我給大家解釋一下,機器人到現(xiàn)在為止的應(yīng)用不是那么簡單,我在這個行業(yè)里待了快20年,真實情況就像我在圖片中展示的一樣,機器人應(yīng)用需要技術(shù)人員前期和客戶做充分現(xiàn)場交流,去了解工藝、去了解邏輯,把所有信息采集以后進行編程,在實際機器人調(diào)試過程中考慮運動軌跡、位置、力補償、扭矩等等之類,所以前期設(shè)計調(diào)試往往花費相當(dāng)長的時間。我們一直想能不能讓過程變的更加簡單一點,有沒有可能?實際上是可能的,我們做實驗要先解決兩個障礙或者難點。第一,可不可以讓機器人變的更加智能一點,能夠幫助工程師在現(xiàn)場調(diào)試編程時節(jié)約一些時間?,F(xiàn)在我們非常依賴于機器人工程師,依賴于他的技能、他跟客戶的溝通,如果他溝通了解工藝很充分,那就沒有問題,如果不是很充分前期時間就很長。機器人在我們看來是高端執(zhí)行工具,這兩年看是不是能搭載更多技術(shù)和應(yīng)用,能夠幫到工程師,減少對工程師的依賴。第二是缺乏閉環(huán)持續(xù)改進。這是什么意思呢?一套項目、一個系統(tǒng)交付到現(xiàn)場以后,工程師離場,項目投入運行,這時候前期設(shè)計或者調(diào)試中一些小問題有可能沒有暴露出來,如果這時候機器人有能力在實際運行中優(yōu)化程序,去提出一些建議給生產(chǎn)廠長或者工作人員,讓產(chǎn)線得以優(yōu)化,這樣機器人應(yīng)用是不是更加簡單一點呢?
談到ABB“簡單易用”的目標,用一句話來概括,可以讓我們當(dāng)中大多數(shù)人用最短的時間去學(xué)習(xí)機器人,可以像一個熟練的工程師一樣應(yīng)用機器人。這樣做的好處在我們看來有三個,第一能夠推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因為簡單易用,這個行業(yè)的人就多了,行業(yè)能夠更快更新迭代發(fā)展。第二擴大機器人人才庫,人才在我們這個行業(yè)是很短缺的,流失也很嚴重,擴大人才庫并不是指整個機器人行業(yè)人才庫,我講這里是跨界。因為機器人簡單易用了,我的編程語言是一種通用的編程語言,我們可以吸引IT人才或者自動化人才,很容易加入這個行業(yè)里,因為可以很快掌握技術(shù)投身到行業(yè)中來,相當(dāng)于引入了外腦。第三這一點也是非常重要的,積累豐富海量的數(shù)據(jù)庫。全球領(lǐng)導(dǎo)他們現(xiàn)在已經(jīng)不單純講機器人了,還人工智能和大數(shù)據(jù),這里可以理解大數(shù)據(jù)時在浩瀚海洋有海量數(shù)據(jù)庫,工程師調(diào)用數(shù)據(jù)庫可以極大節(jié)省設(shè)計調(diào)試時間,做的程序更加具有針對性,因為以往經(jīng)驗已經(jīng)積累到數(shù)據(jù)庫中。如果能做到這三點,簡單易用目標也就達成了。
這一頁我想做一個類比,看一看我們這個行業(yè),機器人屬于制造業(yè)高端產(chǎn)品,我們對比消費電子類行業(yè)高端產(chǎn)品,大家可以看一看技術(shù)或者產(chǎn)品發(fā)展路線其實是異曲同工的。計算機行業(yè)從1940年到現(xiàn)在為止,一路走來在往用戶簡單易用方向邁進,機器人在這個方向上也是一樣的,從最初1960年代到現(xiàn)在為止,整個機器人應(yīng)用變的越來越簡單,這里還有很多路要走。我想給大家講一個要點,所有簡單易用背后都是高科技的推動。接下來我想講講這個,我們簡單夢想希望有一天機器人的使用也可以像這樣,我不知道是不是可以達到這種目標,目前來講希望機器人使用能夠讓更多人更容易操作機器人。
這個階段講講機器人在ABB簡化編程里程碑的要點,大家可以看看這個時間軸。1970年代推出可以交互式觸摸屏式的示教器,幫助用戶或者工程師做現(xiàn)場調(diào)試。1990年代率先推出拖拽式編程方式,工程師不需要編制復(fù)雜代碼,拖拽機器人達到軌跡編程目的,極大節(jié)省編程調(diào)試時間。2000年推出離線編程工具,方便工程師虛擬調(diào)試,我有一頁專門講這一點。2010年進一步去迭代、更新,把傳統(tǒng)代碼式編程變成模塊化的編程,其實是向?qū)侥K化編程,工程師像搭積木一樣把程序組建起來,起到快速編程調(diào)試的目的。2020年這個點放在最后講,跟我們的未來有很大的關(guān)系。接下來我想重點講講目前ABB在做主要工作,在軟件方面做了些什么東西,待會兒會講硬件。
機器人工業(yè)APP,我們認為機器人從自動化走向智能化,機器人工業(yè)APP將程序剛需,只有通過開發(fā)大量定制化、通用化機器人工業(yè)APP,我們才能將過去經(jīng)驗之石沉淀,才能跟現(xiàn)在講數(shù)字化概念結(jié)合,才能夠真正做到機器人簡單易用。在開發(fā)工業(yè)APP基礎(chǔ)上,目前用的是Web前端技術(shù),也就是大家比較熟悉HTML+CSS+Java,這個技術(shù)有兩大特點,第一是兼容性非常強,采用技術(shù)之前用的是Structural交互式編程軟件,用這個軟件做出來工業(yè)APP只能夠運行在自己的工業(yè)終端也就是示教器上,用戶想用手機、電腦、平板操作交互式界面不可以,必須重新編制一套程序?,F(xiàn)在支持這種程序,可以搭載兼容所有終端,現(xiàn)在機器人終端、示教器、平板都可以兼容,只要工程師用Web前端編制人機交互界面,工業(yè)APP可以移植到所有終端去,極大方便用戶、工程師調(diào)試和使用。另外一個好處是可用性非常好,為什么呢?這是一個通用技術(shù),只要是工程師掌握這個技術(shù)以后,不需要掌握各家機器人界面編程軟件,用這個軟件可以應(yīng)對不同廠家機器人界面,去編著同樣程序節(jié)省前期的時間。目前在倡導(dǎo)Web前端技術(shù),在座也有很多通航,我們呼吁同行能夠?qū)徱曂獠壳岸思夹g(shù),利用這種技術(shù)打破各家機器人用不同語言定義自己機器人的現(xiàn)狀、打破行業(yè)壁壘,共同為這個行業(yè)未來去做一些努力。
這個APP對客戶的好處有兩點,第一是可以降低生產(chǎn)成本,為什么呢?因為只需要采買一種軟件。比方我去了很多現(xiàn)場,有的公司或者生產(chǎn)廠商比較大,他們一個現(xiàn)場有不同品牌的機器人,他可能需要采買不同品牌機器人的軟件,如果以后所有機器人都支持Web前端技術(shù),只需要采買一種軟件可以服務(wù)所有不同品牌機器人,那維護成本將極大降低。第二降低了對人員的依賴,我遇到很多生產(chǎn)型的企業(yè),他們項目維護工程師懂APP,懂另外一個品牌,如果一個人走掉以后他很頭痛,他必須要找懂機器人工程師或者維護工程師過來,如果我們能打破這個藩籬,可以降低對人員的依賴。
這一頁是實例,左邊是用Web前端技術(shù)在示教器開發(fā)人機交互APP,不需要編程工程師只需要下載計算機可以無縫應(yīng)用,大家可以看見這個應(yīng)用非常方便,你拿到一個U盤做好一個程序,可以把程序用在不同終端和機器人品牌上,這是一個劃時代和引領(lǐng)時代的思路。
這是APP引以為傲的東西我們叫RobotStudio是虛擬仿真軟件,這個軟件非常強大,可以讓工程師完全模擬現(xiàn)實工況,不需要在車間操作機器人,虛擬環(huán)境下可以對機器人系統(tǒng)進行仿真,驗證機器人揭牌、路徑、可達域。舉個例子來講,設(shè)計過程中有另一個情況,機器人夠不到這個地方,機器人負載比較重,可以在夾具做一些偏心,看能不能達到可達的工作域,如果做夾具很花時間、精力和財力,利用這個軟件不需要這么做,只需要在仿真軟件把參數(shù)設(shè)計、偏心設(shè)計好,就可以看到機器人到底是不是可以做到這個人物,前期可以決定機器人是不是勝認這次任務(wù)。
軟件培訓(xùn)極大幫助用戶,為什么呢?軟件有個特點是可以連到現(xiàn)場生產(chǎn)的車間里面去,在生產(chǎn)不得到任何干擾情況下可以做培訓(xùn),你在這邊可以做培訓(xùn),可以看到現(xiàn)場產(chǎn)線運轉(zhuǎn)狀態(tài)、控制狀態(tài),培訓(xùn)在旁邊做,兩者是一對一掛接,一比一鏡像,不影響生產(chǎn)也可以做到培訓(xùn),這一點廣受生產(chǎn)型企業(yè)的喜愛。銷售也可以幫助到客戶,前期仿真技術(shù)把效果做出來給客戶,告訴他們你未來做的項目可能是什么樣子,虛擬仿真軟件在業(yè)界非常優(yōu)秀,過去20年來一直是這個領(lǐng)域領(lǐng)先者和倡導(dǎo)者,這個軟件倍受好評,但是這個軟件也有一個問題是它比較貴,這是目前在提升的地方。
接下來講講讓機器人工程師好幫手,這一點大家也見過就是視覺。這里我想讓大家看一看這個視頻,這是我們制作的視頻,在視頻里大家可以看見機器人在視覺系統(tǒng)引導(dǎo)下,對畫面中的無序滾動小球做實時的跟蹤,這里有兩點需要大家注意,第一小球滾動無規(guī)律性,第二是機器人跟蹤實時性。視覺系統(tǒng)引入機器人行當(dāng)之前,這個視覺系統(tǒng)足夠強大之前,我們想做到這樣的工作幾乎是不可能的,因為沒有辦法運行編程知道小球滾動路徑,因為每次來都是不一樣的,正因為視覺系統(tǒng)發(fā)展,現(xiàn)在機器人變的更好用,可以做這樣的任務(wù)。我們做視頻目的并不是想做秀博眼球,它背后有很深遠的意義,我們讓機器人做的工作越來越復(fù)雜,未來機器人工作不僅要搭配視覺眼睛,也要聽和聞,這樣才可能輔助人類完成更復(fù)雜的工作。
我前面講了這么多軟件方面的東西,這一頁講講硬件方面的東西,剛才李院士也講了協(xié)作機器人,這個東西我做得比較。左邊這張圖是傳統(tǒng)工業(yè)機器人,右邊是近年來特別火爆新產(chǎn)品協(xié)作機器人,很多家都有這個產(chǎn)品。講這一頁意義是什么呢?相對于傳統(tǒng)工業(yè)機器人來說,協(xié)作機器人它的特點是簡單易用,可以讓完全沒有機器人培訓(xùn)經(jīng)驗的新手,可以在最短的時間接受培訓(xùn),達到操作、調(diào)試、應(yīng)用機器人的目的,我們從軟件和硬件方面都是往簡單易用方向去努力的。
這是我最后一頁,這頁我想學(xué)一學(xué)李院士講一講未來。我展示了三個視頻給大家,最左邊視頻是現(xiàn)在比較流行AR和VR技術(shù),也就是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實,這種技術(shù)陸陸續(xù)續(xù)被采用在機器人項目中,這個技術(shù)有一系列的好處。
第一能夠幫助培訓(xùn),為什么?它可以做虛擬培訓(xùn),我們在學(xué)校做了很多培訓(xùn),學(xué)校買了很多機器人進行培訓(xùn),以后搭載AR和VR技術(shù),有可能不需要那么多機器人去做實體培訓(xùn),很多學(xué)生和用戶可以通過這種技術(shù)在辦公室甚至家完成高階培訓(xùn)。第二這種技術(shù)可以提高使用者安全性,因為是虛擬環(huán)境,安全性得到更大保障。遠程不必講了,講講醫(yī)療康復(fù),我們不做康復(fù)醫(yī)療機器人,但這種技術(shù)很有可能幫助醫(yī)療行業(yè)里,幫助病患甚至殘疾人,用這種技術(shù)搭載康復(fù)機器人上面,實現(xiàn)一定功能自主。突破邊界這個地方,AR或者VR技術(shù)搭載機器人上,可以探索未來一些東西,比如航空航天、海洋、危險區(qū)域,人難以完成或者不好達成的工作,都可以用機器人搭載技術(shù)去實現(xiàn)。
中間這個視頻是人工智能,剛剛也講到人工智能,估計很多人都熟悉人工智能,我解釋一下中間雙臂機器人的人工智能。這個視頻大家怎么理解呢?工作人員沒有拍到,他其實教了雙臂玉米機器人搭載積木,把它搭起來,就教了一次,然后這個機器人開始自己去嘗試搭建積木。剛開始它是搭不起來的,老是倒掉,但內(nèi)部有人工智能算法,通過不斷地失敗、不斷地學(xué)習(xí),到最后大家可以看見,雙臂玉米機器人已經(jīng)可以成功搭建積木,全程是沒有工作人員參與編程,這種技術(shù)也應(yīng)用到機器人當(dāng)中,也能夠幫助機器人使用更加地簡單和易用。
最后是自然語言,探索人類用自然語言和機器人交互的可能性。中間這個視頻是前幾天制作的,目的是想顯示機器人具有復(fù)制學(xué)習(xí)的功能。左邊工作人員拿著一個手持式噴槍,噴了一遍盒子,這個人噴完以后,機器人可以完全模仿剛剛工作人員的動作,照樣把物體再重新噴一遍。以后我們認為機器人這點是完全可以實現(xiàn)的,它具有一定語言識別能力,同時有增強自我學(xué)習(xí)能力,能夠去感知、能夠辨別、能夠思考,用最優(yōu)的方案去處理人類交給他的任務(wù),到這個點的時候,我們一定程度上實現(xiàn)造夢者的夢想,再造了一個人類。
這是我今天整個演講,非常感謝大家的聆聽,謝謝大家!
——鄧奇