孟鵬飛、潘貽立
日本機(jī)器人政策變遷和產(chǎn)業(yè)最新情況
演講人：日本機(jī)器人學(xué)會(huì) 生產(chǎn)學(xué)聯(lián)合委員 今堀崇弘
1/RT 戰(zhàn)略的演變和機(jī)器人大賞的實(shí)施
1.機(jī)器人大展每?jī)赡暌淮危侨毡綬T 戰(zhàn)略 （注： 日本政府 2001年出臺(tái)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策，RT即ROBOT）的重要活動(dòng)。機(jī)器人大展增加了對(duì)系統(tǒng)集成和系統(tǒng)集成策劃人的評(píng)價(jià)，從原來的關(guān)注機(jī)器人單體增加到服務(wù)、社會(huì)系統(tǒng)。
2.對(duì)日本國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模的預(yù)測(cè)：2001年日本機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2010 年 2 兆日元，2025 年 8 兆日元；而實(shí)際 2010 年的預(yù)測(cè)是，2020 年 2 兆 8533 億日元，2035 年 9 兆 7080億日元。
3.出臺(tái)RT戰(zhàn)略的始末和變遷：20世紀(jì)日本國(guó)內(nèi)認(rèn)為大眾營(yíng)銷和大批量生產(chǎn)已經(jīng)沒有空間，需要從三個(gè)方向發(fā)展機(jī)器人：
1、把機(jī)器人當(dāng)做一般商品大批量銷售，但太難做到；
2、現(xiàn)有產(chǎn)品的高度集成化和智能化，如自動(dòng)駕駛、智能家居等，也需要時(shí)間；
3、機(jī)器人技術(shù)的系統(tǒng)集成，這是最重要也是當(dāng)前最應(yīng)該做的，因此提出了日本獨(dú)有的機(jī)器人系統(tǒng)策劃人的概念。
但2005年日本的愛·地球博覽會(huì)掀起了熱潮，SONY 的機(jī)器狗 AIBO、本田的 ASIMO 受到了極大的歡迎，因此機(jī)器人系統(tǒng)策劃人無法推進(jìn)。后來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化遇到問題：客戶需求太多樣化，沒有辦法大批量生產(chǎn)；如果要滿足客戶需求，就要不斷進(jìn)行新的開發(fā)，但當(dāng)時(shí)沒有找到能收回投資的市場(chǎng)；服務(wù)商對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)不熟悉，出現(xiàn)很多應(yīng)用問題，于是從 2009 年開始又回到以前的 RT 戰(zhàn)略，重視系統(tǒng)集成和集成策劃人的培養(yǎng)。
4.集成策劃人是日本創(chuàng)造的一個(gè)概念，不同于傳統(tǒng)的系統(tǒng)集成商，而是加上了策劃、咨詢的功能，策劃人要從產(chǎn)業(yè)的角度，把技術(shù)、集成、服務(wù)業(yè)的需求結(jié)合在一起。
2010年沒有集成策劃人之前，產(chǎn)業(yè)惡性循環(huán)：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造不出新的機(jī)會(huì)，資金無法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)循環(huán)，研究資金削減、開發(fā)力降低、研發(fā)人員減少，也沒有相關(guān)的周邊業(yè)務(wù)等。也有一些企業(yè)在做研發(fā)，但制作研發(fā)不夠，要做服務(wù)業(yè)需要的機(jī)器人。 集成策劃人就是為了解決這些問題。
2012年獲得機(jī)器人大賞的是松下開發(fā)的整個(gè)醫(yī)院使用的機(jī)器人系統(tǒng)， 尤其是送藥機(jī)器人 （代替護(hù)士頻繁往來送藥），這是一個(gè)典型的系統(tǒng)集成策劃人 case。
5.松下醫(yī)院機(jī)器人系統(tǒng)：要對(duì)醫(yī)院業(yè)務(wù)做很多分析。首先是業(yè)務(wù)診斷，了解要實(shí)施的業(yè)務(wù)內(nèi)容，然后重新設(shè)置醫(yī)院布置，先合理配置好人和物，把藥材放在同一樓層，整個(gè)布局進(jìn)行重新設(shè)置，最后在設(shè)置搬運(yùn)藥材的機(jī)器人等，讓機(jī)器人盡可能發(fā)揮最大的能力。
這個(gè)項(xiàng)目用了幾年時(shí)間完成，醫(yī)院布局和流程重新設(shè)置上面就給醫(yī)院削減了 3000 萬日元成本，雖然要加入機(jī)器人的費(fèi)用，但整體來看改變了醫(yī)院赤字的情況。
6.系統(tǒng)集成策劃人讓社會(huì)意識(shí)到機(jī)器人系統(tǒng)中人的重要性，想在服務(wù)方面引進(jìn)機(jī)器人沒有那么容易，引進(jìn)前要對(duì)服務(wù)和社會(huì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)置。
注：這位專家提出了日本機(jī)器人業(yè)界創(chuàng)造并在引導(dǎo)的機(jī)器人系統(tǒng)集成策劃人的概念。
即先先了解要使用機(jī)器人的環(huán)境，再對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造和流程重置，然后再布置機(jī)器人，使機(jī)器人能夠最大限度的發(fā)揮功能。 不僅僅是機(jī)器人本身的系統(tǒng)集成， 而是把周邊工作環(huán)境也納入集成的范圍， 比傳統(tǒng)意義上的基于生產(chǎn)線的集成更高一籌。
可以改變企業(yè)只關(guān)注單體機(jī)器人或者產(chǎn)業(yè)鏈條某一段的情況，從整個(gè)社會(huì)和應(yīng)用的角度開發(fā)產(chǎn)品，有利于行業(yè)良性發(fā)展。更適用于服務(wù)機(jī)器人，但實(shí)際實(shí)施難度大，需要從整個(gè)國(guó)家層面來推動(dòng)，成本、技術(shù)和社會(huì)認(rèn)可度發(fā)展到一定的程度。
2/工業(yè)機(jī)器人技術(shù)新方向
動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)、機(jī)器人新的材料和要素
1.動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)以東京大學(xué)的研究為例， 主要是通過裝在機(jī)器人手臂末端的高速視覺相機(jī)拍照調(diào)整位置，對(duì)工作環(huán)境的不確定性進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)高速度高精度, 這兩者一般很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)。未來想要達(dá)到的目標(biāo)是增加靈活性， 比如在手臂加裝高速執(zhí)行器， 同時(shí)達(dá)到高速、 高精度、高靈活性。
2.日本業(yè)界也在研究中國(guó)的機(jī)器人十二五規(guī)劃，認(rèn)為中國(guó)目前的機(jī)器人效果達(dá)到日本的70%左右，主要是需要采購(gòu)日本的關(guān)鍵零部件。如果將來中國(guó)熟悉了特性，自制關(guān)鍵零部件，如果能掌握好相關(guān)的技術(shù)，相信中國(guó)也能做到跟日本一樣的水平。感受到威脅，日本要在機(jī)器人要素技術(shù)先行一步， 主要是四個(gè)方向：機(jī)器人完全不用電纜；材質(zhì)提升，完全不用機(jī)器油；機(jī)器人能源消耗降低到目前的一半； 機(jī)器人可以搬運(yùn)比自己還重的東西。
機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和原理，半個(gè)世紀(jì)以來沒有變化，主要是通過加裝傳感器提升智能這樣外部的配合，遲早會(huì)被超越。因此要在材料和要素本身創(chuàng)新，無論怎樣的創(chuàng)新都會(huì)被超越，所以要持續(xù)不斷創(chuàng)新以保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
無所不在的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人技術(shù)面向連接機(jī)器人、傳感器、智能手機(jī)的服務(wù)
演講人： 日本社會(huì)媒體綜合研究所部長(zhǎng)、 株式會(huì)社國(guó)際電氣通信基礎(chǔ)技術(shù)研究所 宮下博士
1.機(jī)器人定義的幾個(gè)要素：傳感器、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行器。2015 年 1 月 RT 新戰(zhàn)略對(duì)要素進(jìn)行了重新定義： 沒有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以叫做機(jī)器人，因?yàn)橥ㄟ^網(wǎng)絡(luò)連接在一起，沒有必要把驅(qū)動(dòng)器放在機(jī)器人身上。 比如用網(wǎng)絡(luò)把智能手機(jī)、 機(jī)器人系統(tǒng)連整合在一起，整個(gè)大廈都變成了機(jī)器人。
2.日本花了10 年時(shí)間進(jìn)行研究， 2004-2009 年是第一階段， 主要是做基礎(chǔ)研究，2009-2013是第二階段，主要研究把機(jī)器人和智能手機(jī)連接在一起的通訊協(xié)議。在這個(gè)過程中認(rèn)識(shí)到，機(jī)器人還是需要身體，有類似于人的外部形態(tài)。雖然技術(shù)上可以泛網(wǎng)絡(luò)化，把不同的終端變成機(jī)器人，但公眾接受方面還是需要考慮具體的形態(tài)。機(jī)器人的意義就是存在感，也就是互動(dòng)需要跟人產(chǎn)生人際關(guān)系。
日本國(guó)內(nèi)老年人多，需要溝通，首先要做能讓老人開心、給老人打氣的機(jī)器人，仿人形機(jī)器人可以提供存在感，能產(chǎn)生友情，容易給人帶來快樂。比如在日本一所養(yǎng)老院里放了一臺(tái)機(jī)器人，早上會(huì)跟老人說早上好，老人回答早上好，這時(shí)另一個(gè)老人說，你的手好了嗎？（機(jī)器人的一個(gè)手臂昨天故障），機(jī)器人回答，已經(jīng)好了。大家建立起了朋友一樣的親切關(guān)系。所以要有人的外表形態(tài)。
3.怎樣做的呢？用網(wǎng)絡(luò)把傳感器、控制器、執(zhí)行器連接在一起，硬件方面已經(jīng)沒有問題，但在軟性的方面還不夠好。目前我們的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人系統(tǒng)研究共有三層，最底層是機(jī)器人、功能性硬件連在一起；再往上一層是軟件層，最上層是服務(wù)應(yīng)用層。
這一個(gè)體系完成后，普通人也可以像開發(fā)智能手機(jī) APP 一樣開發(fā)機(jī)器人。可以想象安卓和 ios 系統(tǒng)， 但安卓和 ios 都缺乏與人互動(dòng)，所以要靠機(jī)器人，開發(fā)機(jī)器人軟件。目前在跟美國(guó)的Willow Garage 合作做機(jī)器人的開源操作系統(tǒng) ROS，把機(jī)器人的功能模塊化。
4.有兩個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子：
1、一個(gè)行動(dòng)不便的老人想要去商場(chǎng)購(gòu)物，可以用智能手機(jī)撥打號(hào)碼給出租車和商場(chǎng)，這時(shí)智能手機(jī)就變成網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè) ID，通過 GPS 定位，乘坐機(jī)器人輪椅到門口坐上出租車，到達(dá)商場(chǎng)，商場(chǎng)工作人員可以知道他的位置，商場(chǎng)裝滿了各種傳
感器，可以使輪椅避讓障礙和人，像正常人一樣購(gòu)物。
2、身體健全的老年人，可以打電話給要去購(gòu)物的超市，智能手機(jī)此時(shí)變成網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)ID，到達(dá)時(shí)機(jī)器人已在等候，可陪伴老人購(gòu)物，拿物品等，并在購(gòu)物時(shí)隨時(shí)告訴老人市場(chǎng)信息，特價(jià)推薦，跟老人溝通購(gòu)買意見等。店里也可以掌握老人的路線和再看的商品，了解感興趣的商品，從而掌握顧客購(gòu)買趨勢(shì)等。
5.以前的機(jī)器人，是一家公司做所有的工作，先硬件、再加各種執(zhí)行器等，再裝軟件。現(xiàn)在通過網(wǎng)絡(luò)連接，以軟件為主導(dǎo)。行業(yè)發(fā)展需要這樣破壞式的創(chuàng)新，可持續(xù)的系統(tǒng)，做好服務(wù)。
