- OMRON Story
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機(jī)器人能夠多大程度地接近人類？
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標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備程序：不依賴人與機(jī)械
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歐姆龍改變“城市”！？面向2030年的地方創(chuàng)生項(xiàng)目
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從東西方的交匯點(diǎn)推動全球生產(chǎn)制造創(chuàng)新
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與愛信AW共同打造智能工廠
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體驗(yàn)近未來生產(chǎn)制造現(xiàn)場
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【行業(yè)首創(chuàng)】將AI直接搭載于機(jī)械控制器而非云端
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加速開放式創(chuàng)新的未來生產(chǎn)現(xiàn)場
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通過工匠技藝的“可視化”，在制造現(xiàn)場掀起革命
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太陽能電池板開拓京都的未來
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為解決生產(chǎn)制造一線的課題，試圖擴(kuò)展機(jī)器人的可能性
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通過機(jī)械彌補(bǔ)身體缺陷，打造每個(gè)人都能夠展現(xiàn)能力與個(gè)性的工廠
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實(shí)踐企業(yè)理念各自創(chuàng)造新的精彩
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讓5,300萬嬰幼兒和他們的家人安度舒適之夜
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將“近未來設(shè)計(jì)”化作創(chuàng)新原動力
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如何讓AI與制造現(xiàn)場合二為一？
～讓機(jī)械擁有熟練技師的智慧，是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)～ -
深入現(xiàn)場的工程師，向生產(chǎn)制造現(xiàn)場的難題發(fā)起挑戰(zhàn)
～提升生產(chǎn)效率的，是人的智慧～ -
未來，誰都不會錯失重病信號
～組合血壓計(jì)與心電計(jì)，盡早發(fā)現(xiàn)患病風(fēng)險(xiǎn)～ -
讓放射線技師的醫(yī)療現(xiàn)場更加安全
～用無線手持開關(guān)創(chuàng)建全新的全球商務(wù)模式～ -
先進(jìn)的生產(chǎn)制造，撐起不變的“強(qiáng)大”
～支撐著社會與工業(yè)50年發(fā)展的電子部件“MY繼電器”～ -
走向電力“零浪費(fèi)”的未來，“不知其蹤”的電源系統(tǒng)是關(guān)鍵
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電子部件支撐電子社會演進(jìn)，村田制作所領(lǐng)跑制造前列
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讓更多人體驗(yàn)到在快樂中成長的技術(shù)
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“機(jī)靈”的機(jī)器人——構(gòu)建人與機(jī)器的新型關(guān)系
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一條全自動包裝線的誕生記
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授之以魚，更授之以漁
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人機(jī)完美默契
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空間投影，通向未來的路標(biāo)
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從生產(chǎn)現(xiàn)場獲得靈感，抑制振動從此變得不一樣
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歐姆龍：“零事故”的安全生產(chǎn)現(xiàn)場
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慧眼識世界：超越人類的“機(jī)械之眼”
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IoT革命進(jìn)行時(shí)
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MEMS-從微觀世界中掌握地球的律動-
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來自大自然的靈感 人工智能就在身邊
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乒乓球機(jī)器人秀神技
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歐姆龍大數(shù)據(jù) 智能工廠的全新體驗(yàn)
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機(jī)器人能夠多大程度地接近人類？ 迭代進(jìn)化的乒乓球機(jī)器人“FORPHEUS”的開發(fā)人員訪談（前篇） 作為歐姆龍核心技術(shù)的體現(xiàn)，乒乓球機(jī)器人“FORPHEUS”每年都在不斷升級。 第五代FORPHEUS采用了通過削球和上旋球回球的先進(jìn)技術(shù)、高精準(zhǔn)預(yù)測對手打球動作的技術(shù)，并搭載了適合每一名球員的陪練功能。歐姆龍距離“人機(jī)完美默契”所需的“激發(fā)人類能力的機(jī)器人”的目標(biāo)又近了一步。FORPHEUS的研發(fā)團(tuán)隊(duì)聚集了5名技術(shù)人員，其中有兩人還是剛進(jìn)公司的新員工。公司希望的研發(fā)時(shí)間是9個(gè)月。下面，我們將近距離了解研發(fā)的經(jīng)過，看一看他們在這段時(shí)間都遇到了什么挑戰(zhàn)，又取得了什么成果。 (成員介紹) 團(tuán)隊(duì)主管 八瀨 哲志 (嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中心 無線與嵌入研究室) (照片中間) 硬件/控制負(fù)責(zé)人 淺井 恭平 (智能系統(tǒng)研發(fā)中心 AI控制研究室) (左起第二位) 控制負(fù)責(zé)人 劉 曉俊 (智能系統(tǒng)研發(fā)中心 AI控制研究室) (最左側(cè)) 視覺負(fù)責(zé)人 中山 雅宗 (傳感研發(fā)中心 圖像傳感研究室) (右起第二位) 視覺負(fù)責(zé)人 佐佐木 勇輝 (傳感研發(fā)中心 圖像傳感研究室) (最右側(cè)) 挑戰(zhàn)全球首款“如人類手肘般活動的機(jī)械臂” ——據(jù)說第五代的研發(fā)課題是“KURO-OBI（黑帶）～專業(yè)球員和教練～”。為什么會確定這樣一個(gè)課題呢？ 八瀨：我們研發(fā)FORPHEUS的目的是希望人們通過體驗(yàn)來了解和共同感受歐姆龍力求實(shí)現(xiàn)的“人機(jī)完美默契”這一未來愿景?！叭伺c機(jī)械融合”是指人與機(jī)械互相學(xué)習(xí)，共同成長的狀態(tài)。要提高選手的乒乓球能力，就需要根據(jù)每一個(gè)人的情況進(jìn)行陪練，為此首先要求FORPHEUS本身就是一位“專業(yè)球員”，而且還要成為一位“專業(yè)教練”。 ——要成為“專家”，具體都進(jìn)行了哪些升級？ 淺井：我們讓FORPHEUS具備了“削球和上旋球回球”的能力。為此我們需要從硬件上進(jìn)行調(diào)整。我們所用的拾取與放置（Pick and Place）※機(jī)器人能夠做出向前推動球拍擊球的動作，但向上揮拍的動作不夠，因此我們考慮增加一根軸看看效果，于是我們在關(guān)節(jié)上增加了一根軸，從而達(dá)到了“如人類手肘般活動”的效果。 八瀨：除了乒乓球外，拾取與放置的目標(biāo)是能夠像人手那樣進(jìn)行精細(xì)作業(yè)。這意味著我們要想辦法在硬件上做到類似人類肩部到手指的功能，這對我們來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。 ※拾取與放置（Pick and Place）……工廠自動化中讓機(jī)械臂抓起特定位置的物品并搬運(yùn)到特定位置的機(jī)構(gòu) ——團(tuán)隊(duì)中有硬件方面的專家嗎？ 淺井：新來的劉曉俊在大學(xué)學(xué)的是硬件，但我們開始研發(fā)的時(shí)候他還沒有加入團(tuán)隊(duì)，那時(shí)候硬件方面基本都是我在做。我是學(xué)信息處理的，硬件設(shè)計(jì)并不在行，甚至都沒有接觸過，做起來非常痛苦。 ——那真是不容易啊。哪些方面比較棘手呢？ 淺井：市面上有無數(shù)種電機(jī)和減速機(jī)，要從中選出最合適的非常耗費(fèi)時(shí)間。電機(jī)控制也是，最開始只是非常簡單的動作就會使軸振動，我們花了一兩周的時(shí)間去查明原因。因?yàn)檫^去沒有那種形狀的機(jī)械臂。相關(guān)資料也沒有，我們只能每天反復(fù)嘗試并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 八瀨：除了改善硬件外，如何讓硬件動起來也是一項(xiàng)重大課題。乒乓球是一項(xiàng)需要快速揮拍的運(yùn)動。只有在幾十毫秒，甚至幾毫秒的高精度控制下才能順利揮拍擊球。我們在制作兼顧速度和精度的硬件，以及為大限度發(fā)揮硬件性能設(shè)計(jì)算法方面耗費(fèi)了大量時(shí)間。 淺井：例如，乒乓球的上旋球是從下往上揮拍使球旋轉(zhuǎn)，而向機(jī)器人發(fā)送什么指令，讓機(jī)器人做出什么動作，世界上還沒有人在進(jìn)行這些研究，如果控制球拍的多軸機(jī)械臂是全球首款，那么控制機(jī)械臂活動的算法也是獨(dú)一無二的。給人的感覺是我們闖入了沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的世界?；蛟S其他方法也有解，但在有限的研發(fā)時(shí)間內(nèi)做到現(xiàn)在這一步也算是一種好的方案了。
劉：我和淺井正好相反，我在大學(xué)學(xué)的是機(jī)械，進(jìn)公司前沒有思考和實(shí)施算法的經(jīng)驗(yàn)。所以花費(fèi)了非常多的時(shí)間……即便如此也必須得趕在規(guī)定的時(shí)間拿出成果。從這種壓力中放松下來時(shí)，我參加了在老家上海舉行的進(jìn)博會，展出了上一代乒乓球機(jī)器人。 ——中國是乒乓球的發(fā)源地，觀眾好像也很嚴(yán)格吧。 劉：他們的要求很高，比如“能不能再打快點(diǎn)？”，“扣個(gè)球看看”。這讓我真實(shí)感受到，如果自己不努力實(shí)施算法就無法讓他們知道乒乓球機(jī)器人的厲害之處，這反而激勵了我。現(xiàn)在的第五代機(jī)器人應(yīng)該能夠滿足想要“打得更快”的觀眾。 淺井：第五代機(jī)器人在1月的CES上首次亮相，很多人注意到機(jī)器人“在拉旋轉(zhuǎn)球”、“手腕的動作有點(diǎn)奇怪”這些細(xì)節(jié)。在4月的漢諾威工業(yè)博覽會上，德國總理默克爾也到現(xiàn)場觀看，所有的艱辛都化成了喜悅。 成為和人類一樣具有出色回球能力的機(jī)器人 ——除了機(jī)械臂外，第五代還增加了攝像頭的數(shù)量吧？ 中山：乒乓球的動作富于變化，如果只有一臺攝像頭，就無法順利拍到需要的動作。例如揮拍的時(shí)候，身體會妨礙攝像頭拍攝手部的動作。為此，我們將拍攝人的動作的攝像頭增加到了兩個(gè)。 此外，為了判斷人的擊球方向，除了身體的動作外，還需要感知人持拍的位置和方向，于是我們又新增加了拍攝球拍的攝像頭。這部分圖像處理由新加入的佐佐木負(fù)責(zé)。 ——佐佐木有圖像處理的經(jīng)驗(yàn)嗎？ 佐佐木：我在大學(xué)做過程序設(shè)計(jì)，但圖像處理還是第一次。首先比較棘手的是拍攝球拍花費(fèi)了非常多的時(shí)間。 八瀨：在機(jī)器人看來，球拍非常小。而且每次展會的環(huán)境都在變化。燈光環(huán)境各不相同，觀眾的動作和服裝的顏色也大相徑庭。在這樣的環(huán)境中判斷球拍，并為驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整是很不容易的。 ——即便只是聽你講，也能想象到難度之大。 佐佐木：不斷追求精度也是首次挑戰(zhàn)。上大學(xué)的時(shí)候做出差不多的東西提交上去就結(jié)束了，但現(xiàn)在，如果我制作的數(shù)據(jù)精度不夠，就無法有效控制機(jī)器人。從未想到制作數(shù)據(jù)后不斷提高精度的工作是如此耗費(fèi)時(shí)間。 中山：根據(jù)球拍的標(biāo)記判斷球拍的方向時(shí)，用剛開始研發(fā)時(shí)的算法是無法準(zhǔn)確判斷球拍方向的。因此，佐佐木在追求更高的精度，同時(shí)我則修改了算法，以便在數(shù)據(jù)精度不高的情況下也能判斷擊球方向。 此外，球拍擊球的瞬間，由于球和標(biāo)記重疊，無法計(jì)量球拍的數(shù)據(jù)。也就是說只有球拍擊球前的數(shù)據(jù)。我們也嘗試了各種算法來預(yù)測球拍和球的運(yùn)動。經(jīng)過反復(fù)嘗試，我們構(gòu)建了一個(gè)系統(tǒng)，能夠在各種人和各種持拍方式的情況下或多或少地預(yù)測球拍和球的運(yùn)動，從而能夠在擊球前高精度地預(yù)測擊球線路。我們堅(jiān)信，機(jī)器人事先掌握預(yù)測線路后，已經(jīng)能夠近似于人那樣打出高質(zhì)量的回球。 ——真厲害。正因?yàn)槿绱瞬艜谝怏w驗(yàn)者的感受吧？ 佐佐木：對于觀眾而言，視覺方面的研發(fā)成果是容易注意到的。在CES上，有的觀眾對這部分成果提問，有的觀眾拍照，反響很不錯。 中山：我最高興的是聽到觀眾說“和去年大不一樣”、“不是改善，而是進(jìn)化”。我覺得他們能夠很好地理解我們采用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的功能，并且能夠樂在其中。 ——研發(fā)人員克服艱辛，推出了第五代FORPHEUS。那么，在未來等待著的是怎樣的幸福未來呢？ （后篇）待續(xù)。 |
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