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人工智能 科技

日经TRENDY杂志评选未来赢家产业,第二名是机器人产业。分担工作的人型机器人开发竞争激烈,搭乘型机器人可望成为日本市场王牌。

原子小金刚、钢弹、哆啦A梦…科幻电影或卡通里的机器人,说不定会在现实社会中出现。

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用两条腿走路、抓住东西、和人类做一样的工作。在“泛用型”的机器人领域,美国居领先地位。“Atlas”(美国波士顿动力)标榜身体灵活到可以跑酷,马斯克大推“Tesla Bot”,每次这些机器人的开发状况影片一被放上网络,就会引起讨论。

中国也不甘示弱,例如动作容易客制化的Unitree H1(中国宇树科技) ,就以新发想发动反转攻势。这些产品将来都可望取代人类,工作由机器人代劳。

日本的胜算在于“特用型”

另一方面,日本在泛用型机器人的领域研发速度较慢,或许被认为是“机器人落后国家”,不过其实在用途特定的“特用型”领域,日本正在发挥实力。

2023年发展成果

2024年预期进展

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1.娱乐用:搭乘型机器人

这是MOVeLOT的ASTRO。有如沉浸在科幻电影或卡通世界的巨大机器人。短期内供娱乐使用,未来也计划参加太空开发计划,扩大梦想。

2.工业用:机器人操控(关键科技)

这是Thinker的近接感测器 TK-01。机器人要像人一样轻轻地拿东西,技术难度很高。红外线感测器xAI,使得机器人手臂的精准度显著提升。值得注意的是,透明物也能确实抓到。

首先是同样为人型机器人的观光用“搭乘型机器人”,包括甚至获得外国资金青睐的ARCHAX (燕工业)、ASTRO (MOVeLOT)等巨大的搭乘型机器人,已经进入实用阶段。它们的特征是可进入座舱实际操控,包括各种操纵杆、开关、监视器等内部装置也非常讲究。

外国投资人对ARCHAX非常有兴趣,事实上负责ARCHAX的石井启范,曾是横滨“行走钢弹”的技术总监。尽管这款机器人一具要价高达4亿日圆(不含税,约1945万人民币),仍有一些富豪有意入手;初期只供娱乐使用,预定2024年后陆续出货。或许以后大家会在主题游乐园,看到这项游乐设施。

2024年到2030年指标进展

3.观光用“搭乘型机器人”

沉浸在电影和卡通的世界,在日本以外国家的需求也很高。图为燕工业的ARCHAX。

此外,在工厂生产线抓住物品移动的机器人手臂,进步神速。现有的高性能机器人手臂使用摄影机,以光学辨识物体并且挑拣。不过摄影机不擅长辨识透明或镜面的物品,也有很大的死角,因此精准度不够高。可解决这些课题的是,红外线感测器和AI一起侦测的“近接感测器 TK-01”。它的正确性微细到0.1公釐,以非接触方式感测,而且动作非常纤细,因此也适用于非常精巧的物品。而且通常要驱动一般的机器人手臂,必须设计程式,并且让它读取“学习”,但近接感测器可以大幅减少这些作业,也有助于降低成本。

灵感来自生物的“人工肌肉”,也是日本领先世界的领域之一。人工肌肉的结构是,把空气送进橡胶软管,借此产生收缩力,成为机器人的动力。因为是空气压缩方式,防爆性高,在处理危险品的工厂等处,需求非常高。

中央大学理工学部教授中村太郎开发的“轴向纤维强化型人工肌肉”,和全球普及的“McKibben(气动)型人工肌肉”相比,力量达到4倍以上,在业界引起讨论。使用这种人工肌肉的机器人“Sooha”已经进入实用阶段,它的特征是像蚯蚓一样蠕动,能在狭窄的空间内自己行进,因此能检查人类或机器人以往进不去、结构复杂的纤细管道内。

人工肌肉还有一个优点是,因为内部是空心,除了摄影机,里面可以放各种感测器或清扫用具等。在日本,1970~80年代兴建的基础建设,如今都面临老化问题,Sooha可望成为解决对策之一。

4.有人工肌肉的机器人(关键科技)

图为SoLARIS的Sooha,像蚯蚓一样蠕动,检查微细的管线。软体机器人可以柔软而流畅地动作,日本领先全世界。从生物得到灵感,而开发出人工肌肉,可以做以前机器人办不到的事。

由NASA主导的“阿提米丝登月计划”正在进行,日本的机器人也参与其中。东京大田当地工厂催生的“YAOKI”,原本预定2023年内要发射升空,探测月球表面。负责人是开发奥迪汽车四轮传动系统“quattro”的中岛绅一郎,他在设计时运用到相关的想法。

YAOKI的特征是可以行驶在崎岖不平的路上,还能负重100G(重力单位),而它的重量只有498公克。运送到月球的成本一般是“1公斤1亿日圆”,愈轻就愈能降低成本。月球表面还有很多谜团待解,不久后日本的制造技术就可望发光发热。

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5.月球表面探测漫游车(关键科技)

为了2028年开始正式兴建月球表面基地,目前正在做探测的准备。地方工厂推动的超小型漫游车,目标瞄准太空。

图为Dymon的YAOKI。在月球表面到处走,搜集资讯。

6.工作人型机器人

和人类体格一样,因此容易融入生活中。

1)身高150~180公分最流行。目的是进入人类的生活,代替人类工作。强项也各有不同,例如高速奔跑、长时间手工作业等。

图为美国特斯拉Tesla Bot的Optimus。

2)大陆也有动作客制化的机器人,图为(中国)宇树科技的Unitree H1。

7.能处理物流业面临的问题

由于对卡车司机限制工作时间,预料2024年运输能力将低落。在这之前,业者已经在开发代为输送的机器人。Panasonic开发的是缆车型空中配送系统(如图),实证实验到2024年3月为止。

来源: 经济日报

分类: 科技新闻

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