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行業動態

2019年機器人發展關鍵詞:人機融合
[2019/3/11 13:43:31]

       人機融合采用分層的體系結構。人類通過后天完善的認知能力對外界環境進行分析感知,其認知過程可分為記憶層、意圖層,決策層、感知與行為層,形成意向性的思維;機器通過探測數據對外界環境進行感知分析,其認知過程分為目標層知識庫,任務規劃層、感知與執行層,形成形式化的思維。相同的體系結構指明人類與機器可以在相同的層次之間進行融合,并且在不同的層次之間也可以產生因果關系。

圖1人機融合智能

       機器人的研發與應用,從一開始的機器取代人力,到后來強調“人機協作”,現在機器人不只協作,更進一步走向“人機融合”,以激發人類能。資策會產業情報研究所(MIC)產業分析師張佳蕙指出,機器人的種類很多,除了大眾比較熟知的手臂型機器人、移動型機器人,或是健康管理常運用的溝通型機器人,2019年各大廠最新的投入方向是外骨骼機器人和人形機器人,其中,外骨骼機器人正是人機融合、提升人類力量的一種表現。

圖2機器人的應用領域

外骨骼機器人實現

       日本Panasonic旗下子公司Atoun,在2019 CES推出的新型的腰部人字外骨骼「ATOUN MODEL Y」,內建感測系統,一旦感測到使用者正在抬重物或放東西時,自動給予輔助,協助分擔重量。ATOUN MODEL Y主打更加輕量,重量僅有前一代ATOUN MODEL A的60%,包含電池在內總重量約4.4公斤,因為穿脫容易,特別適合女性、年長者使用,或是用于輕度搬運作業,像是協助看護移動照護對象。借助“人字型”的設計,可大幅減少與身體的接觸面積,使用時只要把外骨骼像背包背在背上,將胸前和大腿的扣環扣住,就可減少約10公斤重量,讓搬重物更輕松,適合物流、建設、農業等領域進行長時間使用。

圖3 Atoun推出穿戴式輔助服MODEL Y

       三星也推出為復健、運動訓練等生活應用而生的外骨骼機器人,名為「Samsung GEMS」(Gait Enhancing and Motivating System),它能輔助用戶行走,亦可幫助他們強化肌肉、提升行動力和平衡感。此款產品不是用來輔助搬運工作,而是針對行動不便者、傷員復健、運動訓練等訴求打造,依照使用需求區分為GEMS-H、GEMS-A、GEMS-K三種規格。其中,GEMS-H是輔助大腿以上肢體動作,協助使用者從坐姿站起,或是坐下;GEMS-A則是穿戴于腳踝,避免走路不穩的老人摔倒;穿戴在下半身的GEMS-K則用于進行身體訓練、復健等日常生活輔助。

圖4 三星推出主要用于行動輔助的Samsung GEMS,展示品由左至右為GEMS-H、GEMS-A、GEMS-K

陪伴型機器人異軍突起

       機器人不再只會講故事,今年還主打陪伴功能。三星在今年CES上展示的陪伴型機器人,目標客群針對銀發族及當前社會所面臨的挑戰,Samsung City共展示四種不同類型的機器人,研發用途從銀發照護到零售等各個領域。Samsung Bot Care是一款專為健康照護而打造的機器人,可對應睡眠質量監測、身體伸展指引、緊急照護,只要透過手指壓按機器人頭部面板感測部位,即可測量血壓、心率、呼吸,并提醒用戶按時服藥。Samsung Bot陣容還包括整合NFC手機付款功能的Samsung Bot Retail,透過影像識別消費者欲購買的物品,簡化了訂購和結賬的流程,讓零售體驗更加人性化;而Samsung Bot Air則是針對環境空氣質量監控所設計,經由數個傳感器,精確偵測污染源并凈化空氣。

圖5 三星三款Samsung Bots機器人Samsung Bot Retail、Samsung Bot Care、Samsung Bot Air(左起)在CES 2019上首次亮相

       張佳蕙指出,Pet Robot是今年的亮點之一,具備視覺、聽覺、觸覺等感知能力,盡管不會說話,肢體動作及眼神是這些機器人的表達方式,隨著與寵物機器人互動,還能培養出不同的個性。

      由兩位Google前工程師所創立的Zoetic,是一間人工智能和機器人新創公司,能使機器人實時互動和學習,并與用戶建立情感聯系。Zoetic推出的寵物機器KiKi,以大量動作和表達方式,實現非語言交流的互動。日本新創公司Groove X,也推出可愛的陪伴機械人Lovot。外型貌似樹懶寶寶的Lovot,是一款解決人類孤獨的機械人,伸縮的輪子可以移動外,還利用聲音、觸覺和身體動作與用戶互動。

圖6 Zoetic(圖左)和Groove X都推出寵物機器人

       此外,韓國廠商在陪伴型機器人的投入值得持續關注。總部位于韓國的機器人公司Torooc,也展出了情感伴侶機器人Liku,它能用前額相機識別主人的情緒,并做出應對的反應,還會隨著時間更加了解自己的主人。Liku會隨著周圍的環境而變化,它的眼睛至少可以做出愉快、不愉快、驚慌,哭泣和睡眠等五種情緒傳達,甚至能跟主人一起自拍。

圖7 韓國機器人公司Torooc的人形機器人Liku

中國領導廠商大秀技術實力

       觀察2019 CES機器人展區,會發現有許多中國業內者參展,可感受到機器人產業正在中國蓬勃發展,且領導業者技術正在持續突破,深圳的機器人公司優必選(Ubtech)被視為中國最重要的機器人公司之一。Ubtech旗下的人形機器人Walker,提供完整的家庭管家服務,專長是緩解繁忙的家庭或辦公室的日常運作。新版Walker身高145公分、體重77公斤,有手臂和手掌能抓住和操縱物體,精致的軀干具有改善的自平衡,只要為規劃Walker固定的動作路徑,就可以在困難的環境中穩定行走,并使用環境訊息來選擇最佳路徑和避開障礙物。張佳蕙指出,Walker兼具移動與取物的協作能力,考驗的是機器人身體的平衡能力。此外,Walker還有強大的機器視覺功能,可以在復雜的背景環境中識別出相對應的面部和物體,并具備智能家居控制功能,幫助用戶控制普通的家用設備,像是照明,電器和電源插座,增強生活的安全性及便利性。

圖8 機器人公司Ubtech推出新一代雙足機器人Walker

       張佳蕙認為,中國零售服務業者科技含量明顯提升,中國服務業者亦積極導入機器人,由于垂直應用訂制化程度高,服務業者甚至自行成立實驗室進行研發,今年CES現場中,不少業者展出自行研發或是合作伙伴的產品,以倉儲、外送等功能的機器人為主。張佳蕙舉例,中國兩大電商之一的京東,擁有自己的物流系統,并已開始運用倉儲巡檢機器人,搭載影像、溫度、煙霧傳感器,用來發現異常或火災等事件;偏鄉地區的運送則由物流機器人機協助執行。而中國兩大餐飲外賣業者之一的美團,平臺服務包含外賣、團購、點評及購票,現已利用小區小型機器人在園區外送餐點,并與廠商合作自行研發移動機器人與無人機。

       張佳蕙分析,綜觀機器人2019年最新發展,家用機器人仍有待突破。由于智能管家的角色被語音助理所取代,機器人廠商轉往情感陪伴訴求,但情感面的應用并非生活必須,未來家用機器人的發展仍充滿挑戰。至于自主移動型機器人,則因技術較為成熟,廠商將產品模塊化,在移動平臺上整合不同的模塊以因應場景的差異,商品化進程可望加快。在人機融合的概念下,未來外骨骼機器人的發展尤其值得關注。

結語

       盡管人機融合智能的發展尚在初級階段,但其概念中所傳遞出來的思考為人工智能注入了活力。人機融合智能在一些實際場景中初步取得了成果,未來還會在醫療、軍事、機械等更多領域繼續取得進步。人機融合智能是主客觀的結合,是靈活的意向性與精確地形式化的結合。人機融合智能將會是接下來人工智能發展的一個重要分支。(來源于中國智能化網)

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