日本館:機器人讓生活更美好
2010-05-28 11:56 來源:《科學時報》
能直立行走的仿人機器人。
在上海世博會上首次亮相的HAL全身版。
清掃機器人。
直立行走的仿人機器人、清掃機器人、搬運機器人、學習主人語言的成長型機器人……這些并不僅僅是概念,而是已經走向市場推廣的日本機器人。
5月19日~23日,上海世博會日本館的活動舞臺內舉行了為期5天的機器人展。本次展覽由日本新能源產業技術綜合開發機構NEDO主辦,參展的多款機器人來自賽博達英、東芝、富士、松下等多家公司,全面展示了日本實用型機器人研究開發的現狀,向世人宣告:人與機器共存的時代已經到來。
日本擁有世界上首屈一指的機器人技術。本次展覽的主題是“機器人讓生活更多彩”,主要展出的都是實用型機器人。其中,機器人HAL全身版首次向公眾亮相。
HAL是賽博達英電子科技公司出品的一款人工控制智能型機器人,只要穿戴在身上就可以提高人體的機能、輔助人類四肢動作。比如它能夠幫助腿腳不便的老年人和殘疾人增強行走能力,并能做上、下樓梯等動作。
當人想運動時,大腦通過運動神經細胞將神經信號傳達給肌肉,肌肉和骨骼就會作出反應。HAL的原理是通過貼在人體皮膚表面的傳感器來讀取人體生物電位信號,再以此來控制馬達,發出和穿著者肌肉動作一致的動作。如此一來,HAL就能幫助穿著者按照自身意愿自主行動了。
HAL是一個技術集成的體現,它將能讀懂生物電位信號并按其旨意行動的“智能隨意控制系統”和能做出人體各種動作的“智能自律控制系統”合二為一。
據悉,穿上HAL,拿著幾十公斤重的物品也可以像拿著幾公斤重的物品一樣輕松。因此,HAL的應用領域非常廣泛,不但可以在福利、護理領域協助老人和殘疾人自主行動,還可擴展到工廠的重體力勞動以及災害救援等方面。
自1992年開始研發至今,下肢版HAL自2008年11月已投入使用,目前在日本本土和北歐一些國家應用,主要以租借的形式用于醫院、敬老院等福利機構。不過,全身版HAL在本次世博會上還是首次向公眾亮相,其價格還未公開。據工作人員透露,僅一套模具的價格就相當于一輛奔馳轎車。
記者還了解到,為了擴展業務,賽博達英正在擴建中的工廠將于今年10月正式投產,屆時將具備年產500臺的生產能力,實現全身版HAL的實用化。
本次展覽中還有身高154厘米、體重58公斤的仿人機器人HRP-2。仿人機器人是為人類做各種工作的勞動型機器人的最高形態。HRP-2不僅可以步行,還可以仰臥、蘇醒、與人類合力搬運物品、推動重物、穿越障礙、收拾桌椅、跳舞等。
東芝公司研發的成長型機器人愛不離泡克(AproPoco)外形可愛,如同家庭寵物。它可以和主人對話,學習主人的語言,通過學會的語言來操作家里的其他機器人和家用電器等。
富士重工的樓宇清掃機器人能夠自己操作寫字樓內的電梯,在多個樓層移動清掃,清掃完成后返回啟動位置。該機器人通常被限定在夜間等非工作時間清掃,提高了作業效率,同時由于不需要照明和空調,也實現了節能。據悉,人工每月清掃1平方米地毯約為100日元,而機器人可控制在50日元以內。截至2009年10月,該機器人已被日本近20棟高層建筑引進。該清掃機器人還獲得了日本2006“年度機器人”大獎。
據介紹,“年度機器人”大獎是由日本經濟產業省和日本機械工業聯合會自2006年起聯合創立的表彰活動,旨在促進機器人技術的創新,擴大應用領域并喚起民眾需求。主辦方期待通過該活動促進日本機器人產業的進一步發展,使機器人進入人們的生活。
該大獎的評判標準主要有3項:社會必要性和市場需求大小,用戶角度對實用型、便利性、維護成本的評價,以及安全性、新穎性和可造作性等技術先進性評價。在審查中,有時對3項進行綜合評價,有時則選取某一項特別優秀者。
2007年度的大獎授予了能夠視覺跟蹤的高速搬運機器人。該機器人能將傳送帶上高速輸運的大量物品瞬間準確抓取。該機器人的發明取代了以往人工或專用機械進行的搬運作業,能夠廉價、高質量地24小時連續作業。
2008年,Omnibot 17μ:i-SOBOT獲得了大獎。該機器人身高只有16.5厘米,重量僅為350克,但由于搭載了日本自主開發的17個超小型伺服電機,可完成200多個動作。2008年,該機器人被吉尼斯世界紀錄認定為“世界最小的量產化仿人型機器人”。
據介紹,為了向普通家庭推廣,該機器人實現了較高的安全性和耐久性,使用了安全性較高的7號鎳氫電池,一次充電可工作1小時以上,在量產的雙足步行機器人當中是世界上耗能最少的。目前,該機器人的售價為稅前29800日元,低廉的價格使其成功實現了實用化。
主辦本次展覽的NEDO是推進日本產業技術和能源、環境技術的規模最大的核心性研究開發機構。它通過與企業、大學以及研究院所的合作,推進日本科學技術的研發,強化日本的產業競爭力。
NEDO自上世紀80年代就開始致力于開發機器人技術,并一直引導日本的機器人開發。現在,該機構把實用型機器人開發、機器人支撐基盤技術開發和確保安全3點作為關鍵,來推進下一代機器人的開發工程。
同時,為了推進在護理、福利、家政、安全等領域的機器人實用化,從2009年開始,NEDO啟動了支援生活機器人實用化項目。
NEDO的工作人員介紹:“在少子老齡化的時代,在備受眾人期待的支援服務型機器人的實用化上,最大的課題就是安全性,對此我們準備花5年時間進行驗證和基準確立,并把獲得國際標準作為目標。”