科技日報(bào)駐德國記者 李山

2025年歐洲機(jī)器人論壇于3月25日至27日在德國斯圖加特舉行。科技日報(bào)記者參加了該論壇，并采訪了德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的機(jī)器人研究負(fù)責(zé)人塞巴斯蒂安·賴特爾霍弗博士。賴特爾霍弗認(rèn)為，歐洲在復(fù)雜綜合系統(tǒng)領(lǐng)域有技術(shù)積淀和人才優(yōu)勢，關(guān)鍵是要做好產(chǎn)品和市場的匹配，將實(shí)驗(yàn)室的研究成果帶入市場并擴(kuò)大規(guī)模。

機(jī)器人研究緊扣工業(yè)應(yīng)用需求

在歐洲機(jī)器人論壇的展覽區(qū)，賴特爾霍弗向記者介紹了他們研發(fā)的纜繩驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人。他說：“這是一個(gè)用來演示我們研究成果的簡易模型。將被動(dòng)和主動(dòng)繩相結(jié)合，就像人手的運(yùn)動(dòng)一樣，可以通過三根由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)繩索來調(diào)節(jié)位置。這些結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以隔離超過80%的沖擊力。這意味著，這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人用錘子把釘子敲進(jìn)墻里時(shí)，它的傳動(dòng)舵機(jī)不會(huì)損壞。”

這一由傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和張拉整體運(yùn)動(dòng)學(xué)組成的混合動(dòng)力學(xué)正被用于構(gòu)建快速而穩(wěn)健的機(jī)器人。賴特爾霍弗說：“這些繩索和執(zhí)行器就像人的肌肉一樣。對應(yīng)每一個(gè)自由度都需要相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如一個(gè)肩關(guān)節(jié)，需要四個(gè)執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)。如果需要做更多動(dòng)作，比如我們的整個(gè)手臂，必須增加更多的‘肌肉’。”

談到具體應(yīng)用，賴特爾霍弗說：“我們目前正在與弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)和西門子公司等合作伙伴一起開發(fā)垃圾分類機(jī)器人，并且申請了專利。傳統(tǒng)機(jī)器人無法將傳送帶上移動(dòng)的大塊金屬垃圾取出。那種適應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的氣動(dòng)柔性夾持器不夠強(qiáng)大，比如它無法從塑料垃圾堆中拉出一輛自行車。而我們開發(fā)的繩索氣動(dòng)方式，可以成功解決這個(gè)問題。”

緊扣工業(yè)應(yīng)用的需求，是賴特爾霍弗在機(jī)器人研究過程中秉持的觀點(diǎn)。最近，賴特爾霍弗把深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)相結(jié)合，提出并驗(yàn)證了一種混合操作學(xué)習(xí)方法，可以在工業(yè)箱體拾取場景中縮短機(jī)器人對新組件和變化場景所需的適應(yīng)時(shí)間。此外，他還研發(fā)了一種視覺伺服系統(tǒng)，由工業(yè)六軸機(jī)器人和高精度多攝像頭跟蹤系統(tǒng)組成，可以按需實(shí)現(xiàn)極高的定位精度。

歐洲優(yōu)勢在于復(fù)雜系統(tǒng)研究

談到歐洲的機(jī)器人研究，賴特爾霍弗表示：“歐洲的優(yōu)勢在于能夠進(jìn)行非常復(fù)雜的系統(tǒng)研究。例如，美國國家航空航天局主導(dǎo)的阿耳忒彌斯登月計(jì)劃里面的生命維持系統(tǒng)，其中最復(fù)雜的模塊是歐洲科學(xué)家研制的。每當(dāng)涉及構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)，集成不同領(lǐng)域并確保高質(zhì)量和高可靠性的時(shí)候，歐洲的優(yōu)勢就能體現(xiàn)出來。”

賴特爾霍弗說：“希望未來我們也能看到出色的歐洲機(jī)器人產(chǎn)品。盡管可能仍然需要與一些提供廉價(jià)硬件的制造商合作，但我們能夠結(jié)合人工智能和硬件，形成復(fù)雜系統(tǒng)。我認(rèn)為，在這方面我們已經(jīng)有了一定的優(yōu)勢。將整個(gè)過程與數(shù)據(jù)保護(hù)結(jié)合在一起，這些系統(tǒng)就能被市場接受。”

對于歐洲人工智能監(jiān)管太多，限制了智能機(jī)器人發(fā)展的觀點(diǎn)，賴特爾霍弗并不認(rèn)同。他說：“上個(gè)世紀(jì)80年代，當(dāng)歐洲重視回收利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的時(shí)候，也曾被其他地方的人當(dāng)作笑話。20年之后，大家終于意識到，回收利用是件好事。而此時(shí)，歐洲的環(huán)保公司已經(jīng)擁有長期領(lǐng)先的技術(shù)。隱私保護(hù)和人工智能監(jiān)管與此類似。考慮數(shù)據(jù)保護(hù)的前提下訓(xùn)練人工智能要困難得多，但是未來有一天這會(huì)成為歐洲的優(yōu)勢。因?yàn)橹挥辛己玫娜斯ぶ悄懿艜?huì)被市場廣泛接受。”

賴特爾霍弗強(qiáng)調(diào)說：“歐洲沒有像硅谷那樣投入大量資源到人工智能這個(gè)領(lǐng)域。但是掀起人工智能熱潮的Deepmind是一家英國公司，這個(gè)創(chuàng)新來自歐洲。我們或許不善于將創(chuàng)新商業(yè)化，例如電視或其他的一些東西。但我們沒有落后，現(xiàn)在可以走得更遠(yuǎn)。因此，我認(rèn)為歐洲必須開展研究并開發(fā)新的復(fù)雜產(chǎn)品。可以這樣說，歐洲正在發(fā)展并將擁有新的想法。”

人形機(jī)器人迎來技術(shù)革命

談到德國的機(jī)器人研究，參加論壇的國際知名機(jī)器人專家、斯圖加特大學(xué)機(jī)械學(xué)院院長亞歷山大·費(fèi)爾教授直白地表示：“機(jī)器人技術(shù)是德國作為工業(yè)基地的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。智能機(jī)器人不僅會(huì)徹底改變傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)，還會(huì)改變醫(yī)療、建筑和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。德國在人工智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域具有巨大潛力。”

關(guān)于亞洲在機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展，賴特爾霍弗則表示：“在亞洲的一些地區(qū)，人們現(xiàn)在正在迎頭趕上。很多優(yōu)秀的產(chǎn)品來自中國。不過，有的產(chǎn)品還需要不斷改進(jìn)。例如，機(jī)器人行走時(shí)腳步不夠輕盈，整體創(chuàng)新文化還有待發(fā)展。”

談到4月的北京半程馬拉松將會(huì)有超過20個(gè)人形機(jī)器人參加比賽，賴特爾霍弗說：“這是關(guān)于人形機(jī)器人的熱潮。當(dāng)前的機(jī)器人技術(shù)正在經(jīng)歷一場革命。在制造業(yè)中，有很多的應(yīng)用可能。但這些機(jī)器人要和我們一起生活，還需要做很多工作。首先是安全性。機(jī)器人不能損壞家具或給人類帶來危險(xiǎn)。其次，構(gòu)建一個(gè)很棒的人形機(jī)器人還需要新的技術(shù)，例如軟接口、人工肌肉、更好的視覺和聽覺系統(tǒng)，當(dāng)然還有不斷完善的人工智能。”