机器人时代的自动化浪潮
在繁忙的仓库中,一位特殊的搬运工靠近了一堆形态各异、色彩斑斓的货箱。这些货箱,有的紧紧堆叠,有的间隔错落,甚至有些被旋转得让人难以辨识其边缘。想象一下,在这位搬运工的脑海中,正在进行着一场复杂的思维舞蹈。
虽然大部分货箱都是标准的棕色,但其中也不乏一些特殊的箱子,比如带有公司标志的、用作商店展示的彩色零售盒。对于人类而言,几乎瞬间就能识别出这些复杂的视觉信息。搬运工能够轻易地感知每个箱子的尺寸和位置,似乎本能地知道应该先搬开哪一个。
这位搬运工并非人类,而是一位正在逐渐适应人类世界的机器人——一个蛇形机械臂,头部配有磁力挟持器。相较于人类,它的理解力似乎稍显迟钝。它需要先注视货箱,稍作调整,思考片刻,然后猛然伸出机械臂抓住顶部的箱子。这个看似简单的任务背后,隐藏着惊人的复杂计算。
这款机器人的设计和制造由硅谷的一家创业公司——工业知觉公司负责。该公司相信,机器人的速度很快将得到一次升级。目前,机器人每一秒都能完成复杂的计算并抓取一个货箱,而一位普通工人至少需要六秒。不仅如此,机器人还能连续工作,不知疲惫,不会受伤,更不会提出任何赔偿要求。
工业知觉公司的机器人令人叹为观止,因为它们能够将视觉感知、空间计算和灵活性完美结合。这些机器人正在进军机器自动化的最后领地,与人类争夺常规体力工作的阵地。
机器人在工厂的出现早已不是什么新鲜事。在几乎所有的制造业部门,从汽车到半导体,机器人都变得不可或缺。以特斯拉为例,该公司在加州弗里蒙特的新计划是使用具有高度灵活度的工业机器人每周组装约400辆汽车。每当新的汽车底盘到达流水线时,多个机器人便会协同操作,自主切换工具,完成各种任务。它们能安装座位、更换设备、涂粘合剂并将挡风玻璃安装到位。据国际机器人协会称,工业机器人在全球的出货量在2000年到2012年间增长了60%以上,而中国是全球增长最快的市场。
尽管工业机器人堪称速度、精度和力量的完美结合,但它们仍主要依靠精确的定时和定位。在多数情况下,它们具有机器视觉能力,但通常仅限于两个维度,对环境的不可预知性十分敏感。例如,它们在视角无法感知深度的情况下可能会遇到困难。这一问题导致许多工厂的复杂工作仍需要人类来完成。这类工作涉及到机器之间的衔接作业,或处于生产过程端点的工序。
工业知觉公司的技术为机器人带来了三维视觉,为在复杂环境中实现自动化提供了一个宝贵的案例。有趣的是,有人可能争议地认为,机器人视力的进步可以追溯到任天堂推出Wii视频游戏机的时候。任天堂的控制器中包含了一个加速计,能够检测三个维度的运动。这一技术为视频游戏带来了全新的体验和控制方式,打破了人们对游戏的刻板印象。任天堂的创新启发了整个行业,其他竞争者如索尼也迅速跟进,推出了自己的运动检测装置。
视频游戏行业的创新为机器人技术的进步提供了灵感。如今,工业知觉公司的机器人在仓库中灵活地搬运货箱,为人类带来了全新的工作方式和工作效率。微软的愿景始终在创新的前沿,致力于超越现有的游戏领域界限。这次,他们推出了全新的Xbox360体感器,让控制棒成为了过去式。为了实现这一飞跃,微软设计了一个独特的网络摄像头装置,它拥有强大的三维视觉功能。这种令人惊叹的技术背后,离不开以色列一家名为Prime Sense的小公司的贡献,他们贡献了卓越的成像技术。
体感游戏不再是单纯的快乐娱乐方式,它通过高速运转的声纳捕捉三维空间的景象。这种技术向房间内的所有物体和人发射红外光束,通过精确测量反射光回到红外传感器的时间来计算距离。玩家只需面对体感游戏机的摄像头,通过简单的手势和动作,即可轻松游玩Xbox游戏。这种体验无疑是一场革命性的变革。
更令人震惊的是体感游戏机的价格。过去,先进的机器视觉技术动辄需要数万美元的投资以及笨重的设备。但现在,这一切都因为微软的先进技术而发生改变。简洁轻巧的体感游戏机仅需150美元就能拥有。这一变革立刻引起了机器人研究人员的关注,他们看到了利用体感游戏技术挖掘机器人潜力的无限可能。
在短短几周内,无论是大学工程团队还是个人创新者都已经掌握了体感游戏技术,并在You Tube上展示了能够看到三维空间的机器人。工业知觉公司也抓住了这一机遇,决定基于体感游戏技术构建其视觉系统,打造出一款能在充满不确定性的真实世界中感知并与环境互动的机器。这款机器的价格适中,让更多人有机会体验到与真实世界互动的乐趣。微软的这一创新无疑为人类与机器的交互方式开启了新的篇章。