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CEATEC Japan 2017上有哪些协作机器人值得我们远赴日本去参观呢?

一年一度的日本先端电子信息科技展(CEATEC Japan 2017)反映了日本消费性电子工业的最新改变,会场中早就很少看到传统日本消费性电子大厂展现电视机、开麦拉以及手机这类产品,快速取而代之的是各家零组件供货商如欧姆龙(Omron)、罗姆半导体(Rohm)、阿尔卑斯电气(Alps)、村田制作所(Murata)等等,活跃推销各种调配人工智能(AI)软件以及触觉(haptic)技能的传感器与链接模块,他们视这些计划为完成未来虚拟现实(VR)的要害。

此时此刻,物联网(IoT)现已成为各家电子工业供货商最热衷的运用,但在10月初于日本千叶县幕张展览馆(MAKUHARI)举办的2017年CEATEC会场上,最受来自海外记者们注目的,就是各种被编程为说话、思考与行为形式就像是日本人的机器人与传感器产品;这些产品反映了日本人的感觉、偏好以及习气。

一般日本开发的机器人会比来自其他国家的更“善谈”,日本规划的智能喇叭也不只是能接纳运用者命令,还能“猜测”他们的需求;它们喜爱跟人谈天。而有越来越多的嵌入式体系调配了AI算法,关于“推理”功用特别注重。

我们在会场上看到不少装备了很多传感器的新设备现身,包含规划为人类选手练习东西的一颗棒球;还有会打乒乓球的机器人,被规划为能辨认人类对手的球技水平,并能依据该水平调整自己的熟练度。

机器人与传感器成为CEATEC Japan 2017会场上的主角

机器人与传感器成为CEATEC Japan 2017会场上的主角

一个很明显的一同趋势是,日本开发者社群现已将方针设定为打造完美的“协同机器人”(co-bots),专心于让机器人去“了解”人类,而不是打败或是替代我们;这个概念与丰田轿车(Toyota)主动驾驶车“看护天使”(guardian angel)是共同的。会场上看到的机器人都很娇小,外观也不具有要挟性──至少都是心爱型,并且说话声音就像是5~7岁的小男孩;像是“魔鬼终结者”那种类型的机器人在CEATEC可不受欢迎。

EE Times姊妹刊,EE Times Japan的日本修改搭档通知我们,日本机器人的规划准则衍生自《原子小金刚》(Astro Boy,外观是一个小男孩的人形机器人),以及《哆啦A梦》(Doraemon,编按:谁不知道机器猫小叮当的来跟我说!)等闻名日本动画人物,很多日本工程师与消费者是与这些人物一同生长,将它们视为人类的好同伴以及偶像。

不过,我们一方面忧虑日本工程师们是否会太着重那些能了解“人类情感”、会测验读取运用者是哀痛、开心、懊丧仍是充满希望…等心境的传感器,使得机器人更像是玩具而非有效率的主动化东西;在另一方面,如果我们的机器人并不那么“了解”我们,我们又该怎么与这些下一代的机器同处?

接下来让我们一同看看本年CEATEC会场上的机器人朋友以及新鲜产品吧!

聚集“对话”功用的智能喇叭
Amazon的智能喇叭Echo能够靠边站了…日本大厂Sharp开发了一款智能喇叭,不只能像是Echo那样承受用户的查询指令,还能猜测用户的需求。Sharp的物联网云端业务部门产品营销主管Takayuki Nagamatsu(见文章上方大图)表明:“我们想让智能喇叭不只是拿手语音辨认,也要能与人类对话。”Sharp的智能喇叭长的就像一个心爱机器人,拿手对话
假定一位运用者现已让Sharp的冰箱与烤箱连网,该款智能喇叭能依据用户已有的数据,供给菜单与食谱的主张;运用者也能够请智能喇叭供给主张菜单的低热量替代计划。

来打一场乒乓吧!
Omron展现的桌球机器人Forpheus,是运用由该公司两年前收买的美国厂商Adept Technology开发之现成工厂主动化机器人设备改造而成。Forpheus的要害功用包含一个装备3个开麦拉的体系,用以辨认球以及评价选手;还有一支由AI操控器操控的高速机械手臂、一套担任挥球拍的五轴马达体系,以及一套以每秒80次速度,核算球速与旋转方向、猜测球路的体系。用工厂主动化设备改造的乒乓球机器人

Omron的运动传感器(一般运用在工厂主动化设备)调配深度学习算法,能提高乒乓球机器人判别对手球技水平的才能;此外Forpheus还增加了两项新功用,其一是能同步操控两个机器人,其二是运用AI来猜测杀球的才能。Omron运用的同步操控机器人,包含一个担任发球的关节型机器人(左),以及一个担任挥拍的平行链接机器人。

Omron物理传感实验室(Physical Sensing Lab)主管Masayuki Koizumi表明,同步操控两种不同类型机器人特别重要,由于该公司开发乒乓球机器人的终极方针是规划协同机器人,也就是能在同一个工厂中与人类一同作业。

每逢与人类对手开战时,Forpheus还会开口说话,除了鼓励对方也解说自己下一步动作;为何要让它能说话?Koizumi解说,这种规划是为了练习机器人与人类交流的“目的”,而相反的,机器人也需求了解人类的目的。透过正确评价人类的才能,机器人应该要能调整自己的行为:“我们以为这是完成人类与机器无缝切换的要害。”

而AI技能的选用明显也是让机器人能评价人类对手与球的运动之要害;不过Koizumi坦承,最新一代的Forpheus虽然能猜测杀球,但有时分也会被人类的移动或是“假动作”搞混:“明显我们还需求更多数据来让机器人学习。”

Koizumi泄漏,Forpheus是在PC上以Python语言进行深度学习,而Omron选用的深度学习渠道并非像是Nvidia渠道那般先进的计划:“我们专心于嵌入式体系,挑选乒乓球做为深度学习的体裁,是由于那是我们受限于硬件之体系能够处理的恰当学习水平。”

机器教你拉小提琴
在CEATEC Japan 2017会场上,罗姆(Rohm)展现了一款为中/小提琴手演奏者量身打造的可穿戴设备,包含套在手臂上的传感设备,以及戴在手腕上的传感器剖析套件;这两种设备需求配对运用,能透过侦测、追寻提琴演奏者的运动,对其弓法进行实时剖析,并将来自可穿戴设备的回馈成果当即显现于屏幕上(上方大图),如此能让提琴演奏者留意自己的手臂动作以改善弓法Rohm为提琴演奏者规划的可穿戴设备,包含内部嵌入了加速度计、陀螺仪还有蓝牙低功耗(Bluetooth LE)组件的手臂传感器,还有佩戴于手腕的小型传感器评价东西套件,内部也有加速度计。

棒球也要连网!
阿尔卑斯电气(Alps Electric)在CEATEC Japan 2017展现了一颗规范标准的棒球,内部嵌入了传感器以及无线通信设备,能在内部量测球速、旋转圈数以及投球时的旋转轴心(spin axis);但这颗球不能真的拿来打,它的任务是剖析投手的姿态以求改善。

与一般正式竞赛用的棒球比较,这颗球的分量、重心、材质以及缝线办法彻底相同,只要内部多加了电子组件;Alps Electric的工程师自信地表明,它能够在投手与捕手抛接时接连撷取运动信息,彻底不会影响投手的日常表现。这颗外观与一般棒球毫无别离的智能球只能拿来练投不能真打

棒球内部嵌入了加速度计以判定开始、球掷出以及接球等时刻点,并有一颗角速率传感器(angular rate sensor)来剖析投球形式,还有地磁传感器(geomagnetic sensor)用以核算旋转数以及量测旋转角度;此外棒球支撑蓝牙低功耗,并有专属固件,支撑无线下载更新。智能棒球的主要任务是剖析投手的姿态智能棒球内部的传感器可量测球速与球的转速

能飞上天的连网纸鹤
CEATEC Japan 2017会场最吸引人的展现之一,是能长途遥控并在半空中高雅翱翔的一只大型纸鹤;纸鹤的“大脑”是一片超小型的MCU操控板。折出这只大型纸鹤的Rohm表明,他们并没有选用什么遥控新技能,而是要展现该公司物联网(IoT)开发板的功用。Rohm的大型纸鹤搭载了IoT技能

该IoT开发板装备16位MCU、920MHz无线技能,并有陀螺仪与加速度计:“我们想藉此展现让日本中小企业知道,将旧体系改形成无线操控的连网IoT体系,是多么简略的一件事。”Rohm的IoT解决计划

支撑5G的“长途临场”技能
日本电子工业也听到了5G正快速接近的“脚步声”,当地移动通讯营运商KDDI在CEATEC Japan 2017会场以“AU”品牌展现了名为Telesar V的一种可投射运用者第二自我(alter-ego)之长途临场(telexistence)机器人体系。KDDI展现支撑5G通讯的长途临场机器人操作接口

所谓的长途临场,就像是电影《阿凡达》(Avatar)或《环太平洋》(Pacific Rim)中呈现过的机器人操控体系,无论操作者在何处,机器人“替身”会实时将感受到的触觉信息回馈给用户;运用者也能透过机器人与长途环境互动,无论该环境是实在国际、虚拟国际或是两者的结合。在KDDI的AU货摊展现的机器人体系(左)会将精密的触觉信息传递给人类用户,后者不但能长途体会到机器人的动作(例如拿了一个杯子),也能感觉到机器人接触之物体的不同纹路。

专门跟小baby说话的机器人
松下(Panasonic)以为,不同的“听众”会需求不同的机器人。这家日本老牌消费性电子大厂开发了形状就像颗球的社交机器人Cocotto,方针是“藉由运动、对话与链接云端效劳的功用,帮助婴儿启示感官”;此外Cocotto也运用AI去活跃学习一般人不容易懂的“婴儿语”。为婴儿运用者量身打造的机器人

该机器人外表是以半透明塑料制成,外观平滑,没有外接组件或是轮子等可能会伤害婴幼儿的部份;Panasonic表明,其规划准则的首要条件就是“无害”。

更实在的虚拟体会
针对虚拟现实(VR)技能运用者,Alps Electric透过结合了触觉传感器以及热电组件的设备,声称能供给更实在的虚拟体会;这套名为Haptic Trigger Plus的体系,让VR用户能接纳到虚拟物体的软硬度、温度触感,例如在虚拟国际中拿到的杯子是冷或热,还有雪人摸起来是真的很冰吗?乃至能够用游戏杆将虚拟国际中的雪人“长途消融”。为VR运用打造的Haptic Trigger Plus触觉回馈体系

防止轿车驾驶人分心的监测设备
Omron在二十年前就开发出了高精准度的脸部辨识技能OKAO,该技能现已被运用于智能型手机与数字相机,能侦测拍摄镜头前的人是不是睁开眼睛,并能习惯侦测目标不同的发型、肤色,乃至是否有戴着眼镜或口罩,声称在不同的光线改变条件下──包含俄然有强光照耀或是激烈暗影笼罩──也能侦测并剖析脸部状况。

而透过对OKAO增加深度学习功用,Omron声称其最新的AI技能不只能从停止的画面中辨识轿车驾驶人的表情与态度,还能剖析一段时刻内的数据来判别驾驶人是否有在留意路况,以及其状况是否合适驾驶车辆。Omron开发监测轿车驾驶人状况的体系

Omron专心于算法的优化,以及开发能支撑实时、在地化高精确度剖析的细巧的嵌入式体系;该公司也希望能藉由与车厂之间现已树立的合作关系(有车厂现已选用Omron的致动器与传感器),能有助于推行此驾驶人监测计划:“我们能规划与车窗致动器交流的驾驶人监测体系,例如当体系侦测到驾驶人打嗑睡时,就会主动将车窗降下。”Omron的驾驶人监测体系也支撑后装市场

为机器人打造的3D光达
Panasonic在CEATEC Japan 2017还展现了该公司首款3D光达(LiDAR)传感器,不过这可不是为主动驾驶车辆打造,而是为了支撑能自在移动的机器人;该新款3D光达能准确量测相对物体的方向与距离,并且支撑水平60度、笔直270度的广角扫描。Panasonic为机器人打造3D LiDAR

此外该体系可供给不同笔直视角与分辨率的侦测参数设定,声称在激烈的阳光下也能到达高精准度的侦测;Panasonic希望该3D光达能被机器人广泛选用,以支撑机器人在周遭有许多移动物体,包含人类之室内或户外场所的自在移动。

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