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本文作者: 亞萌 | 2016-10-22 20:25 | 專題:2016 世界機器人大會 |
10 月 22 日,也就是世界機器人大會的第三天,加州大學伯克利分校的 Homayoon Kazerooni 教授做了題為《創(chuàng)新的外骨骼技術》的演講,他強調類似《鋼鐵俠》、《終結者》這樣電影中看似“炫酷”的技術,不應是機器人發(fā)展所追求的方向。而減輕勞工的艱辛、幫助患病的孩子恢復健康、改善普通人的生活,才應是激勵機器人開發(fā)者前進的動力。
(以下是 Homayoon Kazerooni 教授演講實錄,雷鋒網在不改變其原意的基礎上做了一定程度的修改。)
這里向大家介紹一下我們研發(fā)的技術,也希望將這些技術帶向市場。實際上這個不僅是研究階段的東西,它已經成為了一項服務。
很多人應該都看過《鋼鐵俠》、《終結者》這些電影,這些電影教會了我們很多機器人的知識,里面有很多都用到了外骨骼技術,科幻電影在很多領域都已經快變成現實了。
現實生活中,很多航空建筑領域,包括物流、工廠、制造、船塢等等,也許在座各位的父母在這些領域干過工作。有的時候工作環(huán)境非常寒冷、艱苦,但是很多人還是要在這種環(huán)境之下工作,甚至搬運一些非常沉重的物體。
我們和美國勞工部發(fā)現,背部和膝蓋是人類最容易受傷的兩個部位,從事上圖提到的工作時,都會對這兩個區(qū)域造成傷害。另外還包括消防員、急救員、護士(護士可能要去搬一些比較沉的病人)等,他們都要做一些非常繁重的工作。而我的工作和他們相比就簡單多了,只需要在電腦前面做一些研究。
全世界許多人都在從事這樣的工作,當然還有老人和殘疾人,現在都有很多的需求等待解決。無論是老人、殘疾人還是從事重體力勞動的人,他們都需要很大的幫助。很多孩子由于處在戰(zhàn)亂地區(qū)就無法上學,或者變成了殘疾人,其實這些領域都是可以用機器人作為輔助甚至替代的。
那些科幻電影真正的作用,就是告訴我們如何變得更加強大。但里面展示了很多暴力的、不理性的東西,有些電影甚至還是可怕的,充滿戰(zhàn)爭和暴力的情景。而真正讓我們獲得啟發(fā)和靈感的,應該這些普通的過著艱辛生活的人,他們才是我們應該提供服務,并且從中獲得靈感的人。
SuitX 是我以前成立的一家公司,旨在做一些經濟實惠的機器人,但是做起來卻非常的困難。因為想做機器人的話就必須要給它賦予一些功能,基本上需要從零做起,也必須給它加上很多的傳感器讓它完成一些復雜的工作,這樣才能有些功能出來,這并不容易。
另外無論從哪個領域來看,這都是一個多學科的領域。我們不僅要做硬件(必須要做到非常的?。€要做智能控制。當然,如果做出這些好的機器人產品,也就可以更好地幫助人們改善他們的生活,但這樣需要我們有很強的數學和工程能力,我們也希望我們做的事情能夠成為未來的趨勢。
我們有一個項目叫做 BackX,希望做一些和背部相關的機器人。通過我們做的這個產品,實際上可以減少人們背部壓力的 60%。比如彎腰的時候實際上也是承受了一定的力,使用我們的設備就可以在彎腰的時候減少很多的力。我們在裝混合水泥、裝沙子、搬運物體、處理包裹這樣的工作時,就需要經常彎腰再直起腰,這樣的過程不斷反復。
我們開發(fā)設備時,也從工人那里學習經驗,因為他們才是真正一天 8 小時和設備進行接觸的人。我們對這個設備進行了很多天的評估,因為我們要保證這些工人能夠參與到產品設計當中。
很多時候工人的姿勢非常難擺,并且要以這樣的姿勢工作很長時間。有一個女孩從來沒有用過我們的設備,看見我們的設備以后想試一試,基本上用兩秒鐘就能夠學會怎么用了,一旦穿上之后它就能夠適應你的身體(現場演示的視頻里,一女孩穿著高跟鞋,試圖搬起一個箱子并沒有成功,在穿戴好 BackX 之后就能輕松抬起箱子)。
可以看到這個設備還是非常有效的,而且我們的設備價格不到五千美金,因為制造的時候比較精簡。
我們還有一個叫做 KneeX 的項目,主要是關注膝蓋的,在使用這個設備之后膝蓋承受的壓力就會減少 50%。我們同樣也是在不同的地方,包括在工廠的各種情境之下做了很多的測試和評估。
ArmX 是關注肩部的設備,我們在各種情境之下都做了測試。這個人已經把這個設備戴上了,需要在屋頂施工,戴上我們的設備之后可以做很長時間的工作。這是日本造船廠里面做的打磨工作,可以把所有外骨骼的產品都穿上,然后去看整體的效果。
我們把人的智能和機器結合起來,并不是想要取代人,反而希望加強人的力量和耐力,但是這個應用不一定是用在工業(yè)制造領域。醫(yī)療領域當中我們剛剛完成了一個產品,這個產品叫做 PhoeniX,也是一個非常聰明的設備,它有兩個控制器、三個模塊,包括髖部、腿部和膝蓋的組件,可以看到這個男士已經擺脫了輪椅,可以完全地走到戶外,也能夠不斷地坐著站著,可以進行很好的運動。
這是小腦出現病變導致人不能正常地移動自己的身體(腦癱,Cerebral Palsy),而且不能走路,之后人長大了,但是肌肉卻停止生長。對于患病的人來說,走路會越來越困難。八到九歲的時候可以走得很快,但是走路的姿態(tài)特別的笨重,之后就也不能進行走路和工作了,所以我們必須訓練他們如何進行走路。訓練師并不是什么時候都有時間的,我們也要使用外骨骼裝備,然后讓他們接受這樣的訓練。到目前為止,我們還沒有一個完全成熟的結果,可以看到它能夠很好地適合孩子膝蓋的長度。
雖然之前我們的醫(yī)療機器人也得了獎,但是我們認為現在還沒有一個讓大家眼前一亮的產品,不過我們期待著這樣的產品能夠很快出來。所有這些上面提到的人,可能都是你們身邊的朋友和親人,你完全有辦法幫助他們。我們也在尋找合作伙伴和投資,總部是在伯克利,工廠是在寧波,所以也需要共同合作制造大家需要的醫(yī)療機器人。
Ps: Homayoon Kazerooni 博士是加州大學伯克利分校的機械工程學教授,同時也是伯克利分校機器人和人體工程學實驗室主任。是外骨骼、機器人學、控制科學、人機系統及增強、生物工程、機電一體化設計、智能輔助裝置及動力與推力領域的權威專家。他曾擔任過多個機械工程領導職位,而且還是 ASME 動力學系統與控制雜志,以及 IEEE 機電一體化雜志的編輯。作為公認的機器人技術權威專家,Kazerooni 博士已經發(fā)表了 200 多篇論文、為多個國際會議進行過 100 多場演講,同時還是多項專利的發(fā)明者。2005 年,他成立了 Ekso Bionics 公司,主要為全球多家康復中心,提供醫(yī)療外骨骼。
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