科技日報駐德國記者 李山
2025年歐洲機器人論壇于3月25日至27日在德國斯圖加特舉行。科技日報記者參加了該論壇，并采訪了德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的機器人研究負責(zé)人塞巴斯蒂安·賴特爾霍弗博士。賴特爾霍弗認為，歐洲在復(fù)雜綜合系統(tǒng)領(lǐng)域有技術(shù)積淀和人才優(yōu)勢，關(guān)鍵是要做好產(chǎn)品和市場的匹配，將實驗室的研究成果帶入市場并擴大規(guī)模。
機器人研究緊扣工業(yè)應(yīng)用需求
在歐洲機器人論壇的展覽區(qū)，賴特爾霍弗向記者介紹了他們研發(fā)的纜繩驅(qū)動并聯(lián)機器人。他說：“這是一個用來演示我們研究成果的簡易模型。將被動和主動繩相結(jié)合，就像人手的運動一樣，可以通過三根由電機驅(qū)動的主動繩索來調(diào)節(jié)位置。這些結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以隔離超過80%的沖擊力。這意味著，這種結(jié)構(gòu)的機器人用錘子把釘子敲進墻里時，它的傳動舵機不會損壞。”
這一由傳統(tǒng)運動學(xué)和張拉整體運動學(xué)組成的混合動力學(xué)正被用于構(gòu)建快速而穩(wěn)健的機器人。賴特爾霍弗說：“這些繩索和執(zhí)行器就像人的肌肉一樣。對應(yīng)每一個自由度都需要相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。例如一個肩關(guān)節(jié)，需要四個執(zhí)行器來實現(xiàn)。如果需要做更多動作，比如我們的整個手臂，必須增加更多的‘肌肉’。”
談到具體應(yīng)用，賴特爾霍弗說：“我們目前正在與弗勞恩霍夫協(xié)會和西門子公司等合作伙伴一起開發(fā)垃圾分類機器人，并且申請了專利。傳統(tǒng)機器人無法將傳送帶上移動的大塊金屬垃圾取出。那種適應(yīng)自動調(diào)節(jié)的氣動柔性夾持器不夠強大，比如它無法從塑料垃圾堆中拉出一輛自行車。而我們開發(fā)的繩索氣動方式，可以成功解決這個問題。”
緊扣工業(yè)應(yīng)用的需求，是賴特爾霍弗在機器人研究過程中秉持的觀點。最近，賴特爾霍弗把深度強化學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)相結(jié)合，提出并驗證了一種混合操作學(xué)習(xí)方法，可以在工業(yè)箱體拾取場景中縮短機器人對新組件和變化場景所需的適應(yīng)時間。此外，他還研發(fā)了一種視覺伺服系統(tǒng)，由工業(yè)六軸機器人和高精度多攝像頭跟蹤系統(tǒng)組成，可以按需實現(xiàn)極高的定位精度。
歐洲優(yōu)勢在于復(fù)雜系統(tǒng)研究
談到歐洲的機器人研究，賴特爾霍弗表示：“歐洲的優(yōu)勢在于能夠進行非常復(fù)雜的系統(tǒng)研究。例如，美國國家航空航天局主導(dǎo)的阿耳忒彌斯登月計劃里面的生命維持系統(tǒng)，其中最復(fù)雜的模塊是歐洲科學(xué)家研制的。每當(dāng)涉及構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)，集成不同領(lǐng)域并確保高質(zhì)量和高可靠性的時候，歐洲的優(yōu)勢就能體現(xiàn)出來。”
賴特爾霍弗說：“希望未來我們也能看到出色的歐洲機器人產(chǎn)品。盡管可能仍然需要與一些提供廉價硬件的制造商合作，但我們能夠結(jié)合人工智能和硬件，形成復(fù)雜系統(tǒng)。我認為，在這方面我們已經(jīng)有了一定的優(yōu)勢。將整個過程與數(shù)據(jù)保護結(jié)合在一起，這些系統(tǒng)就能被市場接受。”
對于歐洲人工智能監(jiān)管太多，限制了智能機器人發(fā)展的觀點，賴特爾霍弗并不認同。他說：“上個世紀(jì)80年代，當(dāng)歐洲重視回收利用和循環(huán)經(jīng)濟的時候，也曾被其他地方的人當(dāng)作笑話。20年之后，大家終于意識到，回收利用是件好事。而此時，歐洲的環(huán)保公司已經(jīng)擁有長期領(lǐng)先的技術(shù)。隱私保護和人工智能監(jiān)管與此類似。考慮數(shù)據(jù)保護的前提下訓(xùn)練人工智能要困難得多，但是未來有一天這會成為歐洲的優(yōu)勢。因為只有良好的人工智能才會被市場廣泛接受。”
賴特爾霍弗強調(diào)說：“歐洲沒有像硅谷那樣投入大量資源到人工智能這個領(lǐng)域。但是掀起人工智能熱潮的Deepmind是一家英國公司，這個創(chuàng)新來自歐洲。我們或許不善于將創(chuàng)新商業(yè)化，例如電視或其他的一些東西。但我們沒有落后，現(xiàn)在可以走得更遠。因此，我認為歐洲必須開展研究并開發(fā)新的復(fù)雜產(chǎn)品。可以這樣說，歐洲正在發(fā)展并將擁有新的想法。”
人形機器人迎來技術(shù)革命
談到德國的機器人研究，參加論壇的國際知名機器人專家、斯圖加特大學(xué)機械學(xué)院院長亞歷山大·費爾教授直白地表示：“機器人技術(shù)是德國作為工業(yè)基地的一項關(guān)鍵技術(shù)。智能機器人不僅會徹底改變傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)，還會改變醫(yī)療、建筑和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。德國在人工智能機器人技術(shù)領(lǐng)域具有巨大潛力。”
關(guān)于亞洲在機器人領(lǐng)域的發(fā)展，賴特爾霍弗則表示：“在亞洲的一些地區(qū)，人們現(xiàn)在正在迎頭趕上。很多優(yōu)秀的產(chǎn)品來自中國。不過，有的產(chǎn)品還需要不斷改進。例如，機器人行走時腳步不夠輕盈，整體創(chuàng)新文化還有待發(fā)展。”
談到4月的北京半程馬拉松將會有超過20個人形機器人參加比賽，賴特爾霍弗說：“這是關(guān)于人形機器人的熱潮。當(dāng)前的機器人技術(shù)正在經(jīng)歷一場革命。在制造業(yè)中，有很多的應(yīng)用可能。但這些機器人要和我們一起生活，還需要做很多工作。首先是安全性。機器人不能損壞家具或給人類帶來危險。其次，構(gòu)建一個很棒的人形機器人還需要新的技術(shù)，例如軟接口、人工肌肉、更好的視覺和聽覺系統(tǒng)，當(dāng)然還有不斷完善的人工智能。”
