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从参观深圳龙岗国际机器人城看中国当下机器人工业现状

社评情感 edwardfang 5个月前 (05-06) 870次浏览 3个评论

背景

大三下的一门必修课智能机器人课是系里的副系主任教的,他以前做的是传感器以及控制系统一类的研究,也大概是在他的提议下这门课变成了我们这一级的必修课。 虽然教授为了让我们听懂不惜自己为我们加辅导课,亲自去听实验课,可是上课效果个人觉得仍然不是很理想,个人觉得主要原因可能还是在于先修课程不够专业, 关于概率论、高等数学等的数学基础课掌握不牢固导致的,再者老师布置了一些棘手的作业,也就让同学们叫苦连天了。说这门课是因为这次的“深圳龙岗国际机器人城” 参观的事大概也是教授提出的,他希望我们多了解了解产业界做的东西,也可以理解,以计算机系的名义,我们班上的人以及他课题组里的研究生一同乘坐一辆大巴一辆 小巴来到了基地进行参观。

周六早上一早起床并出发,希望能参观认识到一些全新的技术,高科技的产业的我们,在到达基地后,我们开始一步步走入沉思。门口的变形金刚模型似乎曾经在一家商场门口见过,阿里巴巴上一搜“大型变形金刚模型”发现这货市场上已经到处都是,使用玻璃钢制作,普遍用于门店装饰,虽然没有太大技术含量,但是可以让顾客眼前一亮,放在这机器人城也算是一大“亮点”。


合影

进入参观

走进建筑内,发现内部装修还是相当讲究的,至少从外面看完全看不出里面的装修可以这般整洁。我们被带到会议室,这里的主要负责人以及一个接待姐姐先给我们介绍了这个机器人城的总体情况,并播放宣传片介绍他们的机器人协会以及机器人城,表示希望能与南科大建立合作交流关系。不过宣传片显然是显得有些老土了(例如最后用中年人字体在视频上弹出来的“谢谢观看”字样)。

其后,我们跟随讲解员进入机器人城主要建筑,逐一参观体验了不同类型的机器人。首先上来的是医疗机器人,据了解该机器人可以仅使用一个“超声波耳机”并利用共振原理便可探测人体的各个部位的生理状况,评估风险指标,非常快捷高效地给人们提供医疗检查以及保健等方面的建议。


“小白医疗机器人”

我们中的一个同学亲自上前尝试了一下,戴上耳机,一位小哥便开始用鼠标操作了起来,原来这个“小白”是一台主机,而这个“超声波检测耳机”可以直接采用 3.5 mm 接口传输信号,启动后小哥打开了一个叫做 “NLS4025”(可搜索该关键词得到图片)的程序,让同学戴上了耳机,便开始了诊断。最后的检测结果是肠胃不佳以及腰部受损,还有一些奇怪的参数操作员却有意让那位同学忽略。值得注意的是,这款“小白”医疗机器人可以检测身体多方面的详细参数甚至具体的器官某部位的情况,却要依靠受试者手动输入性别才可展示出正确的人体图片,这种高科技产品让同学们惊叹不已。

接下来,我们又参观了智能家居,人形招待机器人、舞蹈机器人、陪伴机器人、自动问答机器人、下象棋机器人等一系列机器人。在此我们分析其中一些机器人的实现原理以及目前的技术难点:

参考 [1] 中的资料得知,其实工业机器人本身而言,三大难点或者说核心技术其实也就是三大核心零部件的关键技术:控制器(控制技术),减速机,机器人专用伺服电机及其控制技术。就中国目前整体现状而言,那些核心技术都处于起步阶段。其实对于计算机领域能够有所帮助的主要就是控制技术了,其他的两项需要机械以及材料领域的专家进行进一步改造。但是我们可以看到上图中的那些引导机器人等等,其实能够活动的关节非常少,精准度和灵敏度也都不是很高,有的甚至几乎没有可以活动的关节,只能算是一个装在机器人盒子里的“平板电脑”。关于控制技术,就我们目前所学而言,应该主要用的是 PID 调节手段,但是控制技术同时依赖于传感器的精度和驱动器的精度,因此那些非常基础的产业还是需要的。即使我们有了卡尔曼滤波、粒子滤波之类的机器人定位手段,存在于传感器和驱动器的原始噪音依旧是困扰中国机器人发展的一大因素。另外,在机器人中的电机需要足够小,这又是一大挑战,集成度不够高,会直接导致难以组装出一个能够变成产品的机器人,因此机器人的发展离不开中国精密加工行业的进步。

我们还参观了例如机器人教育、机器人弹奏者、智能家居、寻迹小车等一系列机器人相关应用,可以看出这些应用的共同点就是都围绕着机器人的周边应用展开,覆盖率人们生活的方方面面,这样的点子在商业化方面可能不错,但是对于科技创新来说是不利的。他们都没有着手去解决机器人最难的解决的问题,比如左上图的介绍性质的机器人,如何才能让它的语言更加逼真,语义理解能力更强,左下图的智能家居能否加入更强的人机互动,右边的弹奏机器人的音乐如何才能是通过机械控制真正地去弹奏音乐,右下角的小车如何才能模拟真实环境运行(去除路中间的黑线)单纯依靠小车自生传感装置判断路况。这些都是值得进一步研究开发的课题。

我们还看到了这个工业机器手,据了解这款机器手也是从国外进口改装的,几乎是国外淘汰掉的产品。这种机械手的难度就在于装配零件时的工作精度要求而且需要能够长期稳定工作。

最后,一位企业技术人员向我们介绍了锂电池贴片工艺的自动化流程,其中涉及到多方面的系统架构知识,同学们听得津津有味。

离开机器人城回校之前,教授请大家吃了一顿汉堡王,几乎包场,美滋滋。这也算是计系难得的一次集体出游了吧。

总结

这次外出走访活动中我们可以看到中国机器人制造业方面的诸多落后之处,很多地方还是被国外牵着鼻子走,鲜有自己的尖端技术,几乎都是将国外一些落后的技术在各个方面的结合应用一下,最后又因为实际功能不强或者难以批量生产导致无法进入市场。有些产品干脆直接照搬国外技术,隐藏国外技术的痕迹,让普通人难以辨识该产品原创与否。这种风气不值得研究者学习,中国的机器人产业进步更多的是需要一种脚踏实地,追本溯源的研究,而不是急功近利,争名夺利地展示。个人认为,一个拥有原创技术的半成品,远比一个从别人那里拿过来的成品有价值得多。虽然这次参观的机器人城也许只是个例,而不是中国机器人产业的全部,但是我们还是应该保持清醒与意识,刻苦钻研,做出真正能够走的出中国的产品。希望大家以此共勉。

参考资料

[1] 国产工业机器人目前发展到了什么水平?- 知乎 https://www.zhihu.com/question/22843427


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(3)个小伙伴在吐槽
  1. 来这里多学习~!
    跨境卖家导航2018-08-14 03:34 回复
  2. 真帅气,好想也没毕业
    亚克力浴缸2018-05-14 17:50 回复