DesignSpark Electrical Logolinkedin
菜单 搜寻
提问问题

#4 机器人与人工智能;我怎么知道你不是机器人?

收听 DesignSpark 播客

#4 我怎么知道你不是机器人?

   

 

机器人究竟为我们做过什么?

卡雷尔·恰佩克的舞台剧 R.U.R.(罗素姆万能机器人)向现代词汇引入了机器人一词。该词汇源自捷克语 robota,表示强迫劳动。即使在今天,随着我们不断地为机器人灌输最先进的功能,该术语仍然非常准确地描述了我们对机器人的预期。

该舞台剧也滋生了人们的恐惧心理,使人们担心机器人是否会过度取代人类角色,从而使人类变得多余。

首先–什么是机器人?

也许是受到恰佩克的启发,我们通常把机器人想象成人形机器。机器人可以是人造人或人形机器人(源于希腊语,意思是“类人”)。另一方面,工业机器人可能稍微类似于人形,例如 Rethink Robotics 生产的 Baxter(图 1),但也存在特殊形式,例如 SCARA 和直角坐标型机器人。

图 1. Baxter 的外观比较像人。图像来源

许多研究项目制成了以模仿人类活动或表情为目标的机器人,例如像 Toyota T-HR3Honda Asimo 等仿人机器人,而 Boston Dynamics 的 Spot 则展示了如何模仿动物的外形来实现不同的运动特性。

有些人尝试以机器人的特性来定义机器人,并表示它们应该具备智力、感官能力、敏捷性、力量和独立性等特性。

英国机器人协会将工业机器人定义为“一种可再编程的设备,设计用于可通过可变编程运动来操纵和运输零件、工具或专业制造工具,以完成特定的制造任务”。其他组织则认为,设计用于执行固定步骤且不可再编程的设备也属于机器人,当然,外科手术机器人等工具可由距离数厘米到位于另一个国家的操作人员进行操控。

工作场所的机器人

现在,花费不到 10000 美元就能购买一台简单的工业机器人。随着技术成本降低,越来越多的工作场所需要借助机器人来加速工作速度,延长工作时间和消除人为错误,最终达到提高工作效率的目的。工厂甚至可节省供暖和室内照明的成本,因为机器人不依赖于舒适的环境。

大型汽车品牌借助机器人技术进行车辆装配活动已有 40 多年的历史。1979 年,菲亚特的“由机器人手工打造”广告宣传展现了芭蕾舞般的灵活性,一下子引起了普罗大众的遐想。甚至据说,拍摄时有工人抗议机器人会抢走他们的工作,给拍摄工作带来影响。

最近,首例无人机运送人体移植器官获得成功,节省了人工驾驶直升机运送的费用,这也进一步证明了机器人会导致人们失业。但是请考虑这一点:运输物流常常是移植手术失败的原因,它不仅成本高昂,而且有时还会因为延迟导致器官不可用,甚至还可能在运输途中丢失。消除了这些问题后,可以扩大器官捐赠来源,使人们能够更好地享受到移植带来的好处。

如今,工厂中的机器人不仅负责重物提举,还接替精密焊接和喷漆等任务,可实现超越人类能力极限的速度和精度,新一代的协作机器人或合作机器人还与人类一起从事质量控制工作。在奥迪最近升级的布鲁塞尔工厂(e-tron 电动车型装配厂),合作机器人成为了车身焊接检验团队的成员(图 2),用于检查人类检验员难以或无法接近的地方,从而在不威胁人类工作的情况下提高客户的生产质量。该公司甚至表示,由于工人在工作中可以得到合作机器人的支持,因此雇用轻微残障人士将成为可能。

图 2. 合作机器人可以帮助人类完成原本不可能完成的任务。图像来源

这种新型机器将机器人带出了传统防护区域,在减少护栏的同时实现更紧密的合作,使人们进一步了解机器人所带来的优势,但或许更重要的是,帮助人们了解机器人的局限性,从而消除某些恐惧和疑虑。

合作机器人的销售额不断增长,2027 年可能达到 76 亿美元,占机器人市场总额的近 40%。出于多种原因,它们对 SME 市场特别具有吸引力。合作机器人提供落地式甚至台式型号,占地空间小,可在基本不造成干扰的情况下集成到工作区域。它们比较容易重新指派新任务,因此非常适合小批量/多款式作业,而含有 6 个旋转关节的常见单臂结构(图 3)意味着供应商可以提供通用、现成的解决方案,只需稍作定制即可经济地实现众多任务的自动化。

图 3. 合作机器人基本上采用多用途单臂结构。版权所有 Universal Robots A/S

随着机器人在工业中的接受度越来越高,普及度越来越广,接下来编程应变得更快、更轻松;更擅长结合手头任务本身的专业知识,而更少依赖于机器人专家。通常只有一台或少数几台机器人的 SME 需要能够最大限度减少停机时间的编程方法。

机器人可以拥有自己的示教器,通常是类似于平板电脑的设备,可显示菜单和图形来帮助程序员描述所需的运动、位置和顺序。经过精心设计后,这些设备使用起来非常方便,尽管编程时必须停止机器人运行。使用模拟软件进行离线编程是一种可缩短停机时间的替代方案,但是需要优质的模拟器才能确保准确性和易用性。机器人也可以通过演示进行示教,按顺序将机器人移动到所需位置,并记录机器人工作时需要再次到达的坐标。虽然演示示教可能理解起来比较容易,但是涉及到停机时间,并且将机器人移动到精确坐标可能相当有难度。

AI(人工智能)怎么样?虽然我们可以把机器人幻想成能够行走、说话、独立思考和决策的人,但现实是,大多数机器人不含人工智能,也可以继续在工业和家庭中执行多种所需的任务。

尽管机器人可以结合人工智能的相关方面来增加视觉或移动性等能力,但是人工智能可以部署在互联网上的任何位置,并且通常部署在云中,以实现强大的分析和模式定位任务。不管怎样,机器人学习是一门新兴学科,它将机器学习和统计技术引入到了机器人的世界。

机器人辅助研究

人类还有效利用机器人来支持自己的研究目标,尤其在进入可能对人类有害或者未知的地方时更是如此。我们在宇宙中和其它行星(尤其是距离我们最近的火星)上的任务就是很重要的例子。

图 4. 火星漫游者 2020 将成为又一个由机器人执行的红色星球探测任务。图像来源

我们已经部署了多台机器人来探测更多有关火星的信息,而下一台火星 2020 漫游者将携带仪表和工具,进一步深入研究火星环境。除了先进的摄像头、用于探测有机化合物的光谱分析仪,以及环境动力学分析仪以外,MOXIE(火星氧气原位资源利用实验)可在二氧化碳环境中产生氧气。由此可以更加清楚地看到,我们把机器人作为人类探索的先驱者。

机器人进入家庭

尽管消费者对家用机器人的接受程度可能落后于工业机器人市场,但是病患和老年人护理是可以应用机器人的一个领域,使需要帮助的人能够获得好处。随着人口老龄化和家庭护理成本的上升,老年人的数量相对于现有护理人员过多。可移动的自主老年人护理机器人可执行老年人难以完成的任务,例如拾取掉落的物体或记得服用药物。它们还可以提供各种服务,例如建议活动、协助社交互动、监控家庭环境和患者的生命体征,从而预测和报告任何问题。

我们可能觉得在工作场所和家中,机器人更像是我们的朋友,而不是敌人。

如需了解关于人工智能和机器人的最新发展,请前往 Apple Podcasts 或 Spotify,下载 DesignSpark 播客。

   

 

The DesignSpark Podcast brings together Dr Lucy Rogers, Bec Hill and Harriet Braine to explore some of the hottest topics in tech through a mix of fun facts, exuberant stand-up, outlandish sketches and foot-tapping songs. You can listen and subscribe on Apple Podcasts, Spotify, Podbean, YouTube and many of your other favourite podcast platforms.

1 Nov 2019, 6:41