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Home 7x24

机器人技术在汽车行业的兴起

digger by digger
10 9 月, 2024
in 7x24, 区块链
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汽车行业正在全力投入机器人技术。根据国际机器人联合会 2024 年的一项研究,汽车行业已成为工业机器人的最大采用者,占去年美国所有安装量的 33%。主要原因包括向电动汽车过渡以及劳动力短缺。

汽车制造商使用各种各样的机器人,从协作机器人(或“cobots”)到六轴机械臂。但最新、最热门的技术是走进工厂车间的人形机器人。

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最近,加州机器人公司 Figure 发布了一段视频,展示了其 Figure 01 人形机器人在宝马工厂中的运作方式。该公司今年早些时候筹集了 6.75 亿美元。8 月,他们发布了 Figure 02,由于集成了 OpenAI,该机器人可以进行自然语音对话,目前宝马正在对其进行测试。今年夏天,特斯拉在上海举行的世界人工智能大会上展示了其 Optimus Gen 2,并表示计划很快在特斯拉工厂中使用;埃隆·马斯克表示,Optimus 的价值有可能超过特斯拉其他产品的总和。梅赛德斯-奔驰和中国的蔚来汽车也正在其工厂中试验人形机器人。

此前,现代汽车于 2021 年收购了波士顿动力公司,尽管目前尚无消息称 BD Atlas 人形机器人将在现代工厂投入使用——稍后我们会提供更多相关信息。

机器人在汽车制造业中如何演变

“机器人已经存在很多年了,”IBM 工业 4.0 全球负责人 Jose Favilla 说道。“未来的关键是让它们从执行重复性任务发展到更加‘智能’——能够根据它们在工厂环境中将面临的不同条件执行更多种类的任务。”他补充道,它们与工厂系统的交互将更加高效,因为它们不必像人一样通过屏幕访问系统。“它们将直接收到有关潜在问题的数字信息,能够查找以前的维护记录,并使用自己的系统或访问其他智能系统来修复机器。”

“人形机器人手是研究的主要课题,未来几年可能会取得突破,”滑铁卢大学主动互动机器人实验室负责人胡岳博士说。“由于(人形机器人)也配备了腿,并且通常形状与人类相似,因此工厂无需重塑其环境。”胡博士指出,汽车工厂目前占用了大量空间,因为它们需要容纳只用于一项任务的大型机器。“这可能会带来更可持续的未来和更小的工厂,通用人形机器人可以在极小的空间内执行多项任务。”

腿与轮子

“腿式机器人的优势在于,它能够在复杂环境中以更灵活的方式移动,比如爬楼梯和(跨过)障碍物,而轮式机器人则不然,”胡说。但她补充说,腿式机器人仍然容易不稳定,而这正是轮式机器人的优势所在。

机器人公司本身对此事有强烈的看法。“考虑到目前的执行器技术,双足行走机器人基本上是无用的,”Sanctuary AI 的首席执行官兼联合创始人 Geordie Rose 说,该公司生产轮式人形机器人 Phoenix。今年 4 月,该公司宣布与加拿大 Magna 建立合作伙伴关系,Magna 是一家拥有 343 家工厂的全球汽车零部件供应商。

“任何制造双足机器人的公司都将局限于小众用途,例如移动空的手提箱,而这些用途最好由专用机器人来完成,”Rose 继续说道。“这是因为双足行走本质上不稳定、功率效率低,并且由于需要使上身尽可能轻,严重限制了上身电机的质量。用于工作的移动灵巧操作机器人需要带轮子的底座,这就是我们的系统架构。轮子不仅仅是一个好主意——它们是移动操作产品所必需的。”

生产 Digit 人形机器人的 Agility Robotics 认为精心设计的腿部至关重要。“Digit 的设计旨在执行多种任务,而它的腿部是一大特色,”Agility 首席战略官 Daniel Diez 说道。Digit 目前已在亚马逊和 Spanx 的仓库中使用;Agility 目前正在与汽车公司合作,但他们尚未透露具体是哪些公司。

Agility 研究了动物行走和奔跑的生物特征,并得出结论,像鸟一样的腿加上巨大的脚踝和脚趾是可行的(点击此处观看 Digit 的行动)。鸟类式的腿意味着机器人可以直接蹲下并折叠起来存放。“Digit 的腿的设计使它能够像人一样四处移动,”Diez 补充道。“这使它能够执行更加多样化的复杂任务,这也是我们今天能够商业化部署机器人的一个重要原因。”

探索 IBM 机器人流程自动化

两条腿还是四条腿?

回到波士顿动力公司:今年春天,这家机器人公司停产了十年前的 Atlas 人形机器人,并很快推出了新版本。升级版 Atlas 的一段病毒式视频已获得 600 万次观看,视频中机器人非常不像人类的动作促使伊隆·马斯克暗示它被附身了。

Atlas 仍处于实验阶段。在汽车领域,该公司真正的工作犬是 Spot,这是一款四足机器人,已经在汽车工厂中漫游了一段时间。事实上,IBM 于 2021 年与波士顿动力公司合作为 Spot 开发了基于 AI 的解决方案。

Spot 的最新合资企业是与宝马。在英国伯明翰郊外的一家宝马工厂中,Spot 可以自动进行工业检查并反馈数据,以便团队进行预测性维护。一个例子是它的声学传感器,它可以在压缩空气泄漏导致昂贵的维修之前发现它(波士顿动力公司的一位代表告诉我们,单个四分之一英寸的泄漏每年的成本可能高达 8,000 美元)。可以使用专门设计的车队管理软件在设施地图上跟踪机器人,该软件可让操作员规划路线、安排任务、监控进度并远程控制机器人。

动物机器人比人形机器人有优势吗?“每种机器人都有优点和缺点,”法维拉说。“人形机器人可以更加灵活,更容易融入现有的工厂环境。动物机器人更适合执行特定任务,例如在狭小空间内爬行,而这对于人形机器人来说很难做到。”

人类+人形因素

因为人形机器人看起来很像人类,那么是否有人担心它们活生生的同事会开始将它们拟人化呢?

“我认为,在工厂环境中引入的机器会重复执行专门的任务,因此人们会将其视为在类似环境中引入的其他技术,”胡说。“也许一开始会有一个过渡期,但与其他需要更多社交互动的环境相比,它会更快地正常化。”

胡的研究考察了人机交互 (HRI),并寻找机器人在执行任务的同时还能获得社会认可的方法。她指出,人们在社交中看待机器人的方式是护理或教育环境中的一个关键因素,但“在工厂或自动化环境中,这一点将大大减轻。”

类人机器人会抢走人类的工作吗?

“机器人常常成为自动化和工作不安全感的避雷针,”迪兹说。“这是可以理解的,尤其是当技术以人形机器人的形式出现时。当考虑人形机器人或自动化时,重要的是要记住……技术进步不会减少可用工作的数量。它只是改变了可用的工作类型。”

“目前美国有 820 万个职位空缺,但失业工人只有 650 万,”罗斯说。“世界需要更多的工人,尤其是那些太枯燥、太脏或太危险的工作。”

“公司需要通过自动化来解决这一问题,”迪兹补充道,“否则企业本身的成功就会受到威胁。”

Forrester 报告:IBM 机器人流程自动化的总体经济影响

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