今年9月日本NEPCON电子展,首度从东京移师名古屋举办。对于迈入超高龄社会的日本而言,仰赖机器自动化的压力比其他国家来得迫切,因此在今年第一届名古屋NEPCON电子展会上,随处可见各式AI机器人,日本为了满足未来劳动力缺口,在机器人产业上的努力值得关切。
日本社会很早就开始面临高龄化与社会劳动力不足的问题,回顾2014年5月,日本首相安倍晋三就打出「机器人革命」口号,为日本机器人产业打造成长战略,当时已订下目标,要在2020年东京奥运举办之前,让日本机器人产业达到产值2.4兆日圆。
日本发动「机器人革命」,背后有两个重要原因,其一是少子高龄化与老旧建设等问题,让日本成为首先需面临仰赖机器人的主要国家;另一方面,由于欧美、中国及其他新兴国家已经投入许多相关研究,日本希望通过机器人在数字时代领先世界。日本的机器人革命在经历6次讨论后,终于在2015年1月拟定「机器人新战略」,目标是「使日本成为世界最先进的机器人标竿大国,将机器人普及于日常生活之中,希望日本机器人于社会应用的比率为世界第一,并在物联网时代保持全球领先地位」,日本的机器人发展政策,更是日本发展AI的重要战略基础[1]。
日本AI技术战略会议下设「研究合作会议」与「产业合作会议」,分别由学界与法人协助规划,同时结合产业进行人才培育、标准化、技术道路图、以及智财法治等规划,以产业发展应用为发展目标,学研的研发方向和项目都是未来要能让产业明确使用,并分成三个阶段进行产业化技术发展:
第一阶段(Phase 1,约至2020年):各领域AI应用及数据搜整运用应有所进展,相关产业或服务业等新型态产业的萌芽。
第二阶段(Phase 2,约于2025年~2030年):跨领域AI应用和数据的活用,相关产业或服务业等新型态产业的扩大。
第三阶段(Phase 3,2030年~):复合性数据服务提供与生态系(Eco-system)建构。
台湾地区「资策会」产业情报研究所(MIC)资深产业分析师林信亨指出,全日本有超过两成的老年人口,属于「超高龄社会」,预估到2020年时,日本有半数女性超过50岁,每年更面临60万的劳动人口减少,退休师傅技艺失传、医疗照护负担加重等问题日益严峻,迫使日本比其他国家更需仰赖机器自动化。
从日本近期举办的NEPCON电子展,可以观察日本人工智能最新应用现况。林信亨表示,今年9月日本NEPCON电子展首度从东京移师名古屋举办,名古屋是关中核心城市,邻近品牌车厂如丰田、本田、三菱、福斯及上游零组件厂商,今年四大主题区为电子零组件与材料、汽车、机器人与工厂,共有590家厂商参展、45场研讨会,总参观人数达3.6万人。从第一届的名古屋NEPCON电子展会中,随处可见各式AI机器人如何满足未来的劳动力缺口。
图一、2018 NEPCON NAGOYA 展会主轴
数据源:MIC,2018年9月
机器之手:轻量、快装、多任务、易教
2017年12月,欧洲最大的机器人供货商ABB宣布和日本机器人巨头川崎重工业(KAWASAKI)展开机器人自动化合作。由于双臂型机器人能够进行人际交往,帮助全球应对劳动力短缺和劳动力老龄化,为社会做出巨大的贡献,成为双方合作的首选。ABB旗下第一台真正的协作双臂机器人「YuMi」,和KAWASAKI的双臂SCARA机器人「duAro」,连手推动便于用户使用的先进协作自动化,率先以兼容标准进行策略联盟。
林信亨表示,内建控制器与4轮的双臂SCARA机器人Duaro,可透过平板同时编程多台机器人,易安装、易设定是duaro机器人的特色,它的另一个优势是两只手臂可以独立完成不同的任务,也可以共同协调一起完成一项任务。
表一、KAWASAKI 日本双臂恊调式 DuAro Scara Robot
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- 四轴机器人Dual-arm
- 型号 :duAro 1
- 苛重 : 2公斤(1 arm)
- 行程 : 760mm
- 精度 : +/-0.05mm
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图片来源:翔元自动化机械
机器之脚:自主移动与自动避开障碍物
为了满足工厂和物流仓库对于高效、轻松、安全的运输货物需求,日本Doog Inc.开发出运输机器人「THOUZER」。THOUZER采用光学雷达(LiDar)识别出要跟随的目标,并可多车自动跟随、避开障碍物。透过铺设反光带让设备自行移动,加上安装避障控制稳定运行,目前已通过动态稳定性试验、运行耐久性试验、振动测试和EMC测试等多种实验评估,适用的工作场景包括物流仓库、工厂的采摘和运输工作、机场运输行李、酒店医院和疗养院运送餐点和床单等等。
表二、Doog运输机器人的「THOUZER」
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- 规范机身尺寸:940 mm(宽)x 600 mm(长)
- 装载平台尺寸:600 mm(宽)x 750 mm(长)x 300 mm(高)
- 最大承重:120KG
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图片来源:Doog
日本理光集团(Ricoh)也推出一款采用光学相机进行图像识别感的自动导引车M2,该设备是透过计算机控制无人驾驶车运送货物,可在PC或平板上进行操作,只要使用市售的黑色乙烯基胶带,就能根据现场灵活设置跑道、无需详细设置行驶路线,是工厂在短时间内以低成本更换跑道的自动化方案,导入后预计可取代七成人力,不过仅限于室内使用。
图二、Ricoh无人搬送车M2
图片来源:Ricoh
机器之脑:多感知深度学习,创造机器人自主学习能力
「多模式AI机器人」内建全景相机、力觉传感器与关节控制器,使用者可透过VR头戴式显示器(HMD)教导机器人指定动作作为训练数据,再由「递归神经网络」(RNN)深度学习眼/手/力三者数据的时序关系,以预测未来时序数据、实时调整AI机器人正确的动作,不受环境改变的影响。林信亨举例,全球第二大、日本第一大的汽车零部件供货商电综(Denso),起先是丰田汽车的下属零部件供货商,后来成为丰田集团子公司,主要据点位于以日本爱知县为中心的中京工业地带。Denso展示出训练多模式AI机器人折迭毛巾的成果,就算将毛巾凌乱摆放,AI机器人也能藉由多感知深度学习,不受环境影响顺利完成任务。
图三、Denso旗下的机器人系列
图片来源:Denso
未来AI机器人将会更快速的进化,从人机合一的「穿戴型机器人」,到人机协作的「协作型机器人」,再进化为无人自主的「服务型机器人」,届时AI机器人不需人类的协助,即具备自动化工作与可移动力,能在个人、家庭或专业用途等特定场域提供服务,将成为填补高龄化社会劳动力缺口的要角。只不过,拥有五感认知的AI机器人,能与人类劳动力共存或是直接取代?恐怕还是人类最担心的问题。
备注:
- 数据源:2015/12/9国家实验研究院科技政策研究与信息中心,「日本机器人新战略之产业策略」。
作者: |
蒋士棋 |
现任: |
北美智权报资深编辑 |
学历: |
(台湾)政治大学企管系 |
经历: |
天下杂志记者
今周刊记者 |
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