机器人竞赛点燃世界机器人峰会WRS

机器人 2018年11月01日

虽然距离打造现实生活中的哆啦A梦还有很长的一段路,但日本离科幻式机器人助手真的越来越近了。10月 19至21日,在东京台场的国际展示厅举办的2018年世界机器人峰会(World Robot Summit,简称WRS)上,展示了日本最先端的机器人技术。丰田、法那科、产业技术综合研究所、东京大学等 100多个企业与机构展出了最新的研发成果。此外,来自世界各地的研究人员和技术人员也纷纷组队,争夺一年一度的世界机器人大赛奖杯。

欧姆龙的乒乓球竞技机器人

为期4天的世界机器人峰会WRS

WRS由世界机器人展览会(World Robot Expo,简称WRE)和世界机器人竞赛(World Robot Challenge,简称WRC)组成。WRE展上,许多来自不同国家的公司,大学和研究所展示了他们在机器人领域的最新技术和研究。WRC竞赛则由国内外134个队伍参赛队伍组成。针对不同的和机器人应用的相关课题,各个参赛队伍应用各种先端的机器人领域的研究和技术,设计各种前沿的应对对策和其他的参赛队伍角逐不同领域的机器人奖项。

WRE展和传统的机器人展会(如2017年的IREX国际机器人展览)一样,来自不同国家的公司和研究所以摊位和展示台的形式展示了他们各自的最新技术成果和产品。有的摊位还提供用户体验,让到场者体验民用机器人的研发理念。除了展示以外,WRE还安排了各种讲座,邀请了业界知名人士介绍经验和所在公司的业务,为参会者讲解机器人领域最新技术等。

欧姆龙的乒乓球竞技机器人

欧姆龙的乒乓球竞技机器人

产总研的高强度作业机器人

产总研的高强度作业机器人

发那科的AGV和机械臂一体的移动机械臂系统

发那科的AGV和机械臂一体的移动机械臂系统

机器人与现场观众互动

机器人与现场观众互动

安川电机的人形机器人

安川电机的人形机器人

丰田研究中心CEO介绍了云机器人的工作以及原理

丰田研究中心CEO介绍了云机器人的工作以及原理

本次WRS竞赛里最受人瞩目要数由4个分类,共计9个项目的竞赛内容组成的WRC了。

第一大分类是工业机器人里的产品装配竞赛,主要比试的是工业产品装配等所需用到的技术要素和设计。

第二大分类是服务机器人,包含了实际空间的伙伴服务机器人,虚拟空间的伙伴服务机器人和未来的便利店的服务机器人三个项目。其中实际空间的伙伴机器人,虚拟空间的伙伴机器人主要比试的是居家环境的打扫整理机器人技术。未来的便利店的工作机器人比试的是机器人商品陈列,接待客人和商场打扫的能力。

第三个大分类是灾难对应机器人,包括了核反应堆灾害的预防,隧道事故的灾害对应和修复用的机器人,和灾害对应标准性能的评价方案。核反应堆灾害的预防主要是比试基于多种底层设施的检修的维护作业。隧道事故的灾害对应和修复主要是比试隧道灾害的预测需要的情报收集和辅助对策的应对能力。灾害对应标准性能的评价是比试标准性能的评价的能力。

最后一大类是初级竞赛(参赛者主要是中小学生),包含学校用机器人和家用机器人两类。前者是针对校园的辅助机器人,后者是比试家用机器人设计的概念和应用。

参会者观摩工业机器人的装配竞赛

参会者观摩工业机器人的装配竞赛

装配任务需要用到高精度机械臂和传感器

装配任务需要用到高精度机械臂和传感器

服务机器人比赛的抓取和送货任务

服务机器人比赛的抓取和送货任务

在四个大类中,最重要、最精彩的要数工业机器人类别的竞赛,也即产品装配竞赛。

WRC的工业机器分类旨在通过构建能快速对应柔性化生产的机器人系统以及能普适于多种制造需要的未来工业机器人系统,因而在比赛中将参赛机器人的设计目标定位为敏捷性和可变性。

将复杂的装配系统的比赛环节分拆成装配过程中几个主要步骤,在不同的比赛日程中竞赛不同的步骤。同时,在不同的步骤中,将得分项目细化到各个以完成小部件装配为主的小任务。目的就是考验机器人在完成工业生产中各个小环节的能力。最后再考虑机器人整体的组装配件的能力。

具体地说,比赛流程分4天,从10月17号一直进行到20号。每天都分别有各自的比赛内容:第一天是任务板任务(task board),第二天是备料任务(kitting),第三天是装配任务(assembly),第四天是带有事先未公开零部件的转配任务(assembly with surprised parts)。

装配是机器人最困难的操作之一,通常很耗费劳动力和成本,并且制造装配用的外围设备(例如零件供料器和夹具)的成本也很高。另外,在装配过程中如果要小心精确地进行零件对齐和仔细调节,按传统方法大量的机器人示教和长时间的参数调整是必须的。因而在更新制造系统或者变更制造场景时,为了导入新系统人们往往需要长时间的停止生产作业来进行重新示教。这造成了工业机器人领域很多昂贵而冗余的工作的产生。

WRS希望通过引进高难度的工业机器人类别比赛来激发相关领域的研究人员和生产者开动自己的脑筋,设计未来工业装配的新方案。

获得工业机器人比赛第一的是丹麦队伍SDU带来的双协同通用机械臂

获得工业机器人比赛第一的是丹麦队伍SDU带来的双协同通用机械臂

WRC竞赛颁奖仪式

WRC竞赛颁奖仪式

WRS的机器人吉祥物是哆啦A梦,表达了委员会委员乃至于机器人研究者和爱好者的共同憧憬。未来机器人不仅仅具有各种各样的能力和法宝,完成各种艰难的工作,还要能和人类成为好朋友,为人类服务的同时,也得到人类的帮忙,共同创造美好的未来。

世界机器人峰会WRS的吉祥物哆啦A梦

世界机器人峰会WRS的吉祥物哆啦A梦

文 余锦泽 东京大学博士
编辑修改 JST 客观日本编辑部

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