5野外機器人當前的研究和挑戰(zhàn)
5.1 摘要
野外機器人這個詞的狹義解釋是,被定義為室外工作的機器人。在這個詞的更廣泛的意義上說,它們是定義為在室內(nèi)或室外進行遠程操作的機器。由于汽車是由汽車行業(yè)處理的,寫在本白皮書里的野外機器人技術(shù)的新視角范圍內(nèi)的東西都被包括在野外機器人領域的范疇。
即使相比工業(yè)機器人,野外機器人已經(jīng)有了顯著悠久的歷史。不過,盡管有很高的期望,在全面市場的投資在未來的日子才會開始。當考慮到野外機器人技術(shù)的未來,你不應該只是想象市場僅僅只有機器人。重要的是你想象市場的研究新的答案,讓社會可以解決對機器人技術(shù)有需求的公司的各種問題,保證舒適性和安全性,下降的出生率和人口老齡化,環(huán)境保護等是野外機器人和機器人系統(tǒng)發(fā)展的大背景。
綜合上述的意見,本章的重點是財務改善,避免危險和創(chuàng)造一個新的有關(guān)野外機器人的社會,并考慮多少領域可以得到發(fā)展。
1)目前的發(fā)展現(xiàn)狀和市場
A)建筑及公共工程的領域
在關(guān)于機器人的使用在建筑和公共工程領域,在最初的發(fā)展階段,1990年以前,以通過改善工作環(huán)境,確保操作人員的安全是關(guān)注的焦點。但是,由于泡沫經(jīng)濟的崩潰,這一目標改為追求經(jīng)濟效益。其結(jié)果是,許多具體工作的工業(yè)和建筑機器人在大學的研究開發(fā)項目得到發(fā)展,如混凝土地板的機器人開發(fā),但這些都沒有得到廣泛實施以代替人的勞作。自動建筑系統(tǒng),為工廠準備建筑結(jié)構(gòu)是可以實現(xiàn)的,但也有成本方面的限制,使他們基本用不起來。然而,近年來,自動化系統(tǒng)類似于建筑物解構(gòu)工作正在被使用。在未來的歲月里,所有使用老知識的機器人系統(tǒng)將在人口日趨老齡化的進程中實現(xiàn)。
B)社會基礎設施維護機器人
社會基礎設施的維護機器人已經(jīng)開發(fā),主要用于結(jié)構(gòu)檢查的自動化需求(如橋梁、隧道、公共設施等)。然而,市場仍然需要更多的成長,才可以稱得上是適當?shù)氖袌?。主要的原因是機器人化的這一概念還沒有被考慮到所有的目標結(jié)構(gòu),檢驗方法嚴重依賴于人和其他機器人,執(zhí)行故障已經(jīng)基本無效?;A設施維護工作發(fā)展機器人化,同時促進與人共處。然而,關(guān)于使用國有土地的概念加強社會基礎設施,機器人化將極大地采取從建設階段考慮機器人化建設的發(fā)展。
C)工廠維護的領域
化工廠是典型的油料工廠,老化的快,保養(yǎng)以延長其壽命是必不可少的。然而,因為這個領域的可訪問性差,這是比社會基礎設施維護差的地方,檢查的難度大,以至于機器人化一直沒有太大進展。然而,隨著一批經(jīng)驗豐富的維修人員的減少,同時機器人的開發(fā)和操作方法的提高,且機器人具有經(jīng)濟效率,易用性和檢測效率高的優(yōu)點,于是專注于保養(yǎng)和維修機器人的實現(xiàn)會逐漸有進展的。
D)農(nóng)業(yè)領域
農(nóng)業(yè)勞動者的老齡化是一個嚴重的問題。這樣一來,如西紅柿或草莓采集機器人和土壤消毒機器人等,減少農(nóng)業(yè)就業(yè)崗位的工作量的機器人的開發(fā)正在進行。在海外的大型養(yǎng)殖場,農(nóng)業(yè)設備的機器人化正穩(wěn)步推進。然而,在日本,由于狹窄農(nóng)田,丘陵和山區(qū)地形的復雜,操作率的降低和成本的增加都成為實施機器人的阻礙。因此,如何解決這些障礙是要實施農(nóng)業(yè)機器人的關(guān)鍵。另一方面,已經(jīng)有人口老齡化的限制。提升當前農(nóng)業(yè)設備和通過產(chǎn)業(yè)遵守的新農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的合作,來實現(xiàn)機器人化是不可避免的情況。通過了解農(nóng)業(yè)領域的機器人,其中包括木材工業(yè),作為一個較大的食品安全和國家的節(jié)約用地制度的一部分,而不是僅僅為追求經(jīng)濟效益,實現(xiàn)機器人的重要性將變得更大。
E)救災機器人
大地震在東日本發(fā)生后,對于救災的興趣急劇增加,并對救災機器人的興趣也有所增加。然而,就像福島第一核電站的應對機器人,在日本對于救災機器人沒有正規(guī)的市場,比較各西方國家的軍事機器人,市場力量有較大的差異。然而,我們不能忽視人力和經(jīng)濟成本。在日本這個災難的群島,如果我們能培養(yǎng)一個國家和社會保護的政治市場,從挽救生命并確保參與其中的人的安全的角度看,救災機器人的實施和應用將會有所發(fā)展。
F)核電領域
為了處理放射性材料,并且為了解決持續(xù)在高輻射環(huán)境中作業(yè),需要使用機器人技術(shù)和使用遠程操作來幫助防止和減少工人的暴露。在核電站和核燃料加工廠以及各種工廠,遠程操作機械的發(fā)展和加入就是用來響應那些需求。
東京電力公司福島第一核電站事故的發(fā)生是因為發(fā)生在2011年3月11日的大地震和海嘯。在中期,進行長期的措施應對這起事故和關(guān)閉核反應堆,這個時候極其多樣且重要的機器人和遠程操作機器的需求產(chǎn)生了。事故以后,圍繞在核反應堆建筑的輻射量是非常高的,這是因為許多污染物質(zhì)射出的。使用操作遠程的機器,機器人在各種情況下都是很需要的。針對這些不同的需求,到目前為止已經(jīng)有許多機器人技術(shù)被引入。在未來的日子里,我們需要進一步開發(fā)和引進機器人技術(shù),專注于關(guān)閉反應堆。
G)其他機器人領域
雖然他們似乎很難做成一個大的市場,甚至在不久的將來也很難:
1、空間上的應用;
2、深海里的應用
3、軍事上的應用
表現(xiàn)為使用非常復雜的技術(shù)和特殊環(huán)境下的機器人,而卻是實現(xiàn)夢想的機器人。但是,使用軍用機器人是一個特殊的例外。在基本功能方面,即使有共同的因素,它可能需要定位為不同的類別,歸入其他領域的機器人分類。
2)相關(guān)技術(shù)
有很多野外機器人,能移動也能工作,并需要所有普通機器人的基本技術(shù)。下面列出的所有事項都是野外機器人在戶外環(huán)境下工作需要的非常重要的技術(shù)。
·自適應自然環(huán)境:適應不確定性,時事和人不能控制的環(huán)境因素(即對環(huán)境變化的典型的對策,例如白天和黑夜,陰雨天氣,風和雨,極端溫度等)的能力。
·不平坦的地形反應:主要的差別于道路上行駛的汽車,需要適應模式化困難和不平坦地形的能力
·支持環(huán)境的安裝:如果我們準備一個在機器人適應領域的機器人基礎設施,它的應用將推動實際使用。
A)建筑及公共工程的領域
讓現(xiàn)有的人工操作的設備無人值守,促進了野外機器人技術(shù)的是采用高精度GPSS。他們在大型礦山等有一個很好的未來發(fā)展, GPS無線電波幾乎全面掩蓋。通過允許一定程度的運行誤差,保證道路寬度,及管理控制挖掘工作環(huán)境內(nèi)的工作者的安全,它能夠提供高度可靠的導航。
在日本無人駕駛機構(gòu)是所使用的優(yōu)良的遙控操作式施工機械人系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是遠程操作和自動操作的組合。它實現(xiàn)了取石等工作,從離一個安全地方好幾公里來遠程使用無人駕駛工程機械,視頻圖像和GPS保護工人免受未預料到的來自Unzen-Fugen山爆發(fā)產(chǎn)生的火山碎屑。它還在Usu火山噴發(fā)的對策,暴雨造成滑坡的對策,福島第一核電廠事故應急響應和處置垃圾等方面發(fā)揮了作用。
建設工作需要在各種工作環(huán)境下操作。作為結(jié)果,通過將處理整個施工工作作為一個系統(tǒng),其結(jié)果將是非常龐大的,甚至比機器人的各個動作更大。利用信息和通信技術(shù)的計算機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)技術(shù)正是為了這個目的(國土資源部,基礎設施,交通運輸及旅游)。
B)社會基礎設施維護機器人
訪問困難的地方是社會基礎設施維護機器人的特性。有很多需要吸附的挑戰(zhàn),如混凝土壁面運動,磁鋼結(jié)構(gòu)運動,電氣線路的運動,豎梯運動,運動排水管等。但因為這些方式都是獨特的,所以它們不適合于通用的用途。我們需要不同的想法來發(fā)展這些用途。同樣重要的是,我們需要保持積極性和溝通。許多方法被提出用于電線中的固定線路的處理,這是通常情況下的處理。
C)工廠維護的領域
維護管道和建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)是設備維護的特點。有很多比如彎曲管和旁通閥的例子,正在開發(fā)響應于一些特殊的機械,磁力機械等,以及一些像使用罐壁表面檢查設備的例子。提出一些創(chuàng)造性的提案,比如電纜與操作有干擾的處理方法。但是,這些有優(yōu)點也有缺點。當用于封閉管道中的機器人出現(xiàn)故障時,我們沒有一般的解決方案,當實際應用受到限制時我們也就沒辦法了。
我們在工廠和基礎設施的維護上首先需要做的事情是確定它們的整體。因此,我們需要做一個機器人系統(tǒng),同時采用了最優(yōu)化的檢查方法和適當?shù)男盘柼幚矸椒ㄏ嘟Y(jié)合,并具有超聲波,渦流,搖動和視覺檢測等技術(shù),后兩個形式組成了機器人技術(shù),便進行維護。
D)農(nóng)業(yè)領域
農(nóng)業(yè)在日本的機器人化需要對狹窄的農(nóng)業(yè)區(qū)和多樣化的土地等情況做出對策。為了應對這一點,結(jié)合過去的農(nóng)業(yè)機械和履帶式移動設備,對機器人的輪子提出建議。實現(xiàn)高精度GPSS也越來越受歡迎,具有高度精確運動的收割機器人也正在研制。但是,我們需要一些不具備技術(shù)發(fā)展的個體響應的機器人在未來幾年的新計劃。
E)救災機器人
我們在救災上需要的技術(shù)是,可以將每種類型的傳感器使用到現(xiàn)場,進行繪圖等,并使用這些東西,以一種易于理解的方式將信息告知人們。我們接下來需要做的事情是救災和恢復工作能力。救災機器人被要求在不可預知的環(huán)境中工作的情況非常多。重要的是,它們具有有效地利用人的判斷的機制。同樣重要的是,我們能熟練地操作機器人和了解機器人的功能,培養(yǎng)和教育可以處理現(xiàn)場環(huán)境的操作者。不平坦地形的行駛技術(shù)也是救災機器人需要的一個很特別的技術(shù)。目前強化不平坦地形的適應能力,和人形機器人在救災環(huán)境的適應能力的研究正在不斷進行著。
F)核電領域
在關(guān)于處理熱室中的放射性物質(zhì)方面,主、從機器手已長期以來一直在使用。另一方面,在實際工廠也有許多專門的機器用來觀察,檢查和維護核電廠(如在水下檢查機器人)。在福島核事故的應急響應和關(guān)閉反應堆的措施中,大量機器人和遙控操作機等正在研制出來,并用于檢查,清除碎物,凈化環(huán)境等工作。甚至機器人科技,便非全指的是用于各種類似關(guān)閉反應堆的操作的所謂機器人。
5.2 未來將面臨的挑戰(zhàn)與建議
現(xiàn)在我們將討論一些建議,包括定義的機器人化,和三個全新觀點。每個點將進行詳細地討論。
1)將提高經(jīng)濟效率的野外機器人
只有市場可以決定對于提高經(jīng)濟效率的評估。我們不能提出一個具體的計劃來降低成本,但考慮到升級工程機械將促進工程建設領域的機器人時,那么解決的辦法就是高品質(zhì)的工程機械施工的機器人。這就是說,如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)雙模式的施工機械,我們將不需要特殊規(guī)格的施工機械硬件了。操作的速度會增加,我們將能夠使用他們作為在緊急情況下的救災機器人。實現(xiàn)機器人可以雙模式工作是一個挑戰(zhàn),但并沒有什么技術(shù)是我們不能夠解決的。因此,可以說,機器人的發(fā)展和雙模技術(shù)的發(fā)展進步是廣泛使用建筑機器人的快捷方式。同時從提高農(nóng)業(yè)機械的角度來看,這個雙模式技術(shù)可以促進農(nóng)業(yè)和林業(yè)機器人的發(fā)展。
2)規(guī)避風險的野外機器人
假設救災機器人是規(guī)避風險的野外機器人的代表,我們需要為救災組織定制相應的國家政策,以使它們的使用更普遍。然而,因為有人指出機器人技術(shù)的經(jīng)驗是很缺乏的,與此同時,我們必須不斷地計劃,發(fā)展機器人技術(shù)來普及機器人的使用。鑒于當前的發(fā)展,很重要的是我們需要采取行動,以長遠的角度來實現(xiàn)機器人的組織發(fā)展。即使我們只追求眼前的直接應用,只要沒有可行性,我們要充分利用研究開發(fā)結(jié)束的危險中學到的教訓。
此外,對于在福島第一核電站關(guān)閉核反應堆,我們的任務也就僅僅是關(guān)閉核反應堆。即使這些機器人歸入了規(guī)避風險機器人的范疇,但它們都必須有獨特的應用。然而,可能他們和救災機器人將有相似之處,從長遠的角度來看,至關(guān)重要的是我們能開發(fā)讓它們合作的技術(shù)。
3)社會創(chuàng)造的野外機器人
稱這是社會創(chuàng)造可能是有點夸張,但日本的出生率下降和人口老齡化是一個大問題,這是以前從未見過的。如果我們要解決這個問題,那么我們唯一的選擇是創(chuàng)建一個新的社會結(jié)構(gòu)。隨著人口(特別是勞動者)的急劇下降,如果我們要保持一個充滿活力的社會,那么肯定的是得到機器人支持是我們唯一的選擇。
野外機器人將在協(xié)助解決人口不足和預計會發(fā)生的集中問題上發(fā)揮重要的作用,特別是在解決和協(xié)助在密集社會下的挑戰(zhàn)。人口沒有積累的地區(qū),或叫有限的社區(qū),是一成不變的人口稀少的地區(qū)。村莊機器人化的概念將是解決這一問題的關(guān)鍵,而且野外機器人將是它的巨大基礎??赡苓@將導致數(shù)以百計學校參與的思想爭論,而為了不擺脫那些村莊去解決這個問題,那么有野外機器人,其中包括無人駕駛汽車,是非常重要的。即使我們擺脫村莊,考慮到社區(qū)有限的問題是不可避免的,那么野外機器人將變得越來越重要。野外機器人的新觀點的一個具體例子已經(jīng)出現(xiàn)在正文7.2.5,所以我們在這里就不提了,但許多有識之士已經(jīng)認識到,社區(qū)有限是一個大問題,這將吞噬每一個市區(qū)。例如,野外機器人作為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的成功將為日本的未來展現(xiàn)巨大的潛力。
6機器人走進社會
6.1 摘要
這一章不是一個從目前的技術(shù)進行預測的討論,不同于所有之前的章節(jié)。它描繪了在未來我們應該會有的愿景,并確定這一愿景所需技術(shù)的步驟。它反映了一個事實,即現(xiàn)有RT組件的組合不會導致社會難題的解決。
1)服務驅(qū)動的機器人設計的必要性
對于小的社會挑戰(zhàn),我們應該考慮為人們服務。人們相信,考慮這些服務的類型和技術(shù),及它需要的東西很可能導致新的機器人產(chǎn)業(yè)化。我們需要服務驅(qū)動的機器人設計。
2)我們該有的社會視角
從全球來看,以發(fā)達國家為中心,65歲以上年齡的人口比率一直在增加。在2050年,據(jù)預測,全球65歲以上年齡的人口比率將達到16.2%,而在發(fā)達地區(qū)為26.2%。即便如此,日本的老齡化速度的增長是在一個完全不同的水平,日本將是首個體驗到老齡化的國家。世界從未經(jīng)歷過一個老齡化的社會,但現(xiàn)在就在我們面前,它似乎是不可避免的。
即使是在全日本的地區(qū),老齡化的社會浪潮正傾瀉而下。尤其是在人煙稀少的地區(qū),因為年輕人轉(zhuǎn)移到城市上大學和尋求就業(yè)機會,而沒有回來,相對目前的人口在統(tǒng)計上增加了老齡化速度,其不僅僅只是增加了工人的數(shù)目。出生率的下降引起青少年數(shù)量的下降,也進一步加強了老齡化速度的上升。
在另一點要注意的人口變化是“人口集中在城市地區(qū)”。
一組AIST的項目對在一個老齡化社會下我們應該有的東西作出了以下假設。
“當不同年齡、不同性別的,擁有各種經(jīng)驗的人群開始持續(xù)地互相信任,彼此形成一個連接,這將是一個每個人可以感到安心的社會。”
然而,為了提供基于以上假設的一個理想的生活方式,我們可能需要城市的發(fā)展,擴大我們有的東西,如社會保障體系,同時也能在危機時期盡可能地照顧我們,我們能居住在附近而不是在一起,且使一種人與人之間保持聯(lián)系的社會制度成為可能。
3)使“我們應該有的東西”成為現(xiàn)實的進程(臆想的系統(tǒng)設計和維護)
現(xiàn)在我們將討論的是使上面文章提到的我們需要的東西成為現(xiàn)實的可能性,并指出相應的進程。在正常情況下,國家和地方政府的20到30年的城市發(fā)展,需要考慮到老齡化社會,以及來自于它的臆想的政策。解決龐大的社會挑戰(zhàn)意味著要處理極其復雜和龐大的問題。雖然尋找傳統(tǒng)常見的解決方案是不可能的,我們需要應用在特定區(qū)域相同的限制和探求特別的解決方案。
4)進程中的國際競爭力(國際標準、推廣和安全技術(shù)、認證系統(tǒng))
這就表明需要處理很多東西,如法律系統(tǒng)、國際標準、在生活中實際使用機器人的計劃,及應對機器人安全的安全檢測中心,等例子都是面對社會實現(xiàn)時的問題。
6.2 未來面臨的挑戰(zhàn)與建議
我們認為,不像現(xiàn)有的層疊機器人的開發(fā)步驟那樣揭示我們的是需要的最終形式的東西,而是決定那些有助于機器人社會實現(xiàn)的各個組件(與設計和開發(fā)現(xiàn)有的機器人的步驟有很大的不同)。
如果機器人發(fā)展到現(xiàn)在為止,沒有從“旨在結(jié)合各個組件進行社會的檢定的技術(shù)”的形式轉(zhuǎn)變到“旨在通過去除不需要的組件進行社會的實現(xiàn)的技術(shù)”的形式,那么我們將對社會沒有任何作為。
特別是在這一章中,從“城市發(fā)展”的單項技術(shù)移除的多個例子都一目了然。這是因為,由于系統(tǒng)工程師(顯著地與RT組合,很像機器人的研究人員),涉及到城市發(fā)展,能夠在機器人和RT組件(這是解決社會問題的一部分)變得復雜時將復雜問題組織起來,被認為是機器人社會實現(xiàn)的新進程。
如今,隨著從對象開始轉(zhuǎn)向成本,許多企業(yè)開始從制造產(chǎn)品轉(zhuǎn)變到制造最近出現(xiàn)的服務(IBM等)。即使在制造產(chǎn)品的方面也出現(xiàn)了特別,制作通過高端設計來獲利的服務系統(tǒng),比如iPhone和iTunes。以及制作低端設計,經(jīng)常在任何時間點進行及時降價,而不考慮相應的利潤率有多低。
說日本還沒有一個高端設計和服務設計是不準確的。日本有“手藝”這個高端設計和“工作”這個低端設計,它們共同構(gòu)成了“工藝”,但我們可能已經(jīng)忘記了過程中某處的“手藝”。
當做高端設計時,在未來可能需要日本的工藝作用的工業(yè)建筑。
日本專家寄語:形成一個擁有機器人技術(shù)的智能社會
考慮到機器人技術(shù)在日本的作用
近年來,一些聲音擔心日本的產(chǎn)業(yè)競爭力的衰落,依賴于技術(shù)和制造,和辯論失去的20年,這些都不是罕見的東西了。在出生率不斷下降和人口老齡化,制造業(yè)的海外轉(zhuǎn)移等嚴峻的形勢下,日本作為一個以技術(shù)和人才為資源的大國,需要與世界各地的國家創(chuàng)建良好的合作伙伴關(guān)系,來保持經(jīng)濟的增長。為了實現(xiàn)這一點,日本需要相比于新興國家(為了趕上發(fā)達國家的),保持領先的先進技術(shù)(產(chǎn)品制造),而與發(fā)達國家在技術(shù)競爭時具有發(fā)展優(yōu)勢。同樣重要的是,日本通過向發(fā)達國家和新興國家提供具有高附加值的服務(服務制造),來保持和加強全球業(yè)務環(huán)境中的產(chǎn)業(yè)競爭力。即使在各類政府的白皮書和報告中,同樣的論斷也脫穎而出。
尤其是在服務機器人的領域,在未來增強產(chǎn)業(yè)競爭力和提供國民財富的期望也在不斷增加,曾經(jīng)有一段時間,每個人用迎賓和播放音樂這樣的表演,來歡迎科技的進步。目前,機器人技術(shù)是我們的實際生活場景的一部分,就好像它已經(jīng)無縫地融入了我們每天的日常生活和社會制度中,從“實現(xiàn)夢想中性能的設備”到“機器人技術(shù)“(RT),密切關(guān)系到生活和社會,如偵測障礙物并進行自我控制操作,以及整體高效的運輸和分配系統(tǒng),使用大數(shù)據(jù)和各類傳感器為個人優(yōu)化健康信息管理,在護理、電器、安防系統(tǒng),已經(jīng)安裝了在智能家居和城市中能提夠觀察功能的信息終端。機器人技術(shù)的使用一直在蔓延,而我們甚至沒有注意到它的基本組件技術(shù),比如結(jié)合安全,安心,舒適,便利和愉悅成分的解決方案服務。
我們稱這個為“服務機器人解決業(yè)務產(chǎn)業(yè)化”。日本的服務機器人最終目的就是這一點,比如大規(guī)模的研究開發(fā)的國家項目各種政策正每一天都有在被處理。在另一方面,很多區(qū)域和地區(qū)都沒有受到刺激,和過度集中有利于大城市繁榮的發(fā)展,這被認為是日本找回“失去的20年”的限制。為了讓每個區(qū)域結(jié)合,并借助他們自己鮮明的特點(人力資源,地方產(chǎn)業(yè),特色產(chǎn)品,旅游景點等)和機器人技術(shù)(RT)和信息技術(shù)(IT),如網(wǎng)羅在該地區(qū)的各種人員的手工技能,使公民的生活安全,安心,舒適,便利和愉悅,他們已經(jīng)開始利用機器人實現(xiàn)該地區(qū)的醫(yī)療和護理照顧,并以自己的方式擴展到世界其他地方,還利用互聯(lián)網(wǎng)。正在努力利用這些數(shù)據(jù)為再制造作反饋,培養(yǎng)一個現(xiàn)實的區(qū)域經(jīng)濟和社會系統(tǒng),該系統(tǒng)包含以當?shù)厍闆r為基礎的機器人技術(shù)。此外,近年來,努力結(jié)合不同領域的合作,包括政府、企業(yè)和高校的合作,使主要的部門產(chǎn)業(yè)形成“六部門產(chǎn)業(yè)化”,利用人力資源的互動和教育來創(chuàng)造新的技術(shù)和服務,發(fā)展新的要求,帶來具有鮮明特色得以實現(xiàn)的區(qū)域創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展,這一切都在不斷地開始進展著。
在過去,真的有一段時間我們試圖去采用機器人技術(shù),甚至是為了人類能夠?qū)|西做得更充分(你會希望通過機器人精確的性能來聽古典音樂,還是通過專業(yè)人員的富有表現(xiàn)力的表現(xiàn)呢?)。然而,在未來的歲月里,我們相信我們將過渡到一個實現(xiàn)機器人技術(shù)廣泛使用的階段。因為將形成一個智能機器人技術(shù)在我們生活環(huán)境周圍的的社會,和一個沒有不安感的社會制度。
應用機器人技術(shù)日本可以變得更強大
工業(yè)機器人一直支持日本的經(jīng)濟高增長和高品質(zhì)的產(chǎn)品制造。然而,近年來,在發(fā)展中國家開發(fā)和使用工業(yè)機器人已經(jīng)有很多積極進展。工業(yè)機器人歷來為實現(xiàn)高品質(zhì)的制造提供了工業(yè)設備和工業(yè)系統(tǒng)。然而,為了將生產(chǎn)和消費轉(zhuǎn)到如亞洲的那樣的新興國家,我們需要構(gòu)建工業(yè)系統(tǒng),并不是已有的系統(tǒng)的擴展(例如能夠處理那些我們到現(xiàn)在為止都很難處理的軟組織,有顯著更高的運轉(zhuǎn)速度和生產(chǎn)效率,能夠響應甚至是季節(jié)性的,數(shù)量可變的和類型多樣的產(chǎn)品,擁有可以靈活地應用到安裝地點的便攜式系統(tǒng),能夠安全地操作并與人和平共處,等等)。我們需要建立的東西包括系統(tǒng)工程,作為一個更具全球化的產(chǎn)品和分配系統(tǒng),具有高附加值和轉(zhuǎn)換高品質(zhì)的產(chǎn)品制造服務,這一直是日本的供應全球化的基礎。
對于參加災難情況下的機器人(救災機器人、特種環(huán)境機器人、野外機器人等等),由于維護和管理的限制,它們便不是是第一個加入到之前的核電廠事故現(xiàn)場的,但日本的機器人確實令人欽佩,能完成即使是軍事技術(shù)和技術(shù)老練的西方機器人也無法完成的任務。日本目前有很多基礎設施的風險,比如省會城市的內(nèi)陸地震風險和南海海槽地震風險等。如果我們了解太平洋側(cè)的生產(chǎn)設施的分布密度的話,我們就會知道當太平洋海槽地震發(fā)生時載人的操作是根本無效的。顯然,全日本作為一個整體,需要使用機器人進行快速應急的響應和恢復重建的操作。此外,如果我們將注意力放在每年發(fā)生在世界各地的,由于自然災害、意外事故和恐怖主義等造成的大規(guī)模CBRNE災害(災難包括化學制劑,生物制劑,放射性物質(zhì)及爆炸物品),那么可能日本的具有豐富經(jīng)驗的機器人技術(shù),將在未來參到全球范圍內(nèi)來減少和防止災害。作為一個能促進國內(nèi)外制造業(yè)的業(yè)務的可能性也在不斷擴大。
使得機器人技術(shù)成為加強日本產(chǎn)業(yè)競爭力和國家財富的動力
比如使用便攜式信息、音樂設備和家庭游戲系統(tǒng)都是很常見的。然而,即使我們簡單地以硬件制定一臺機器,如果我們不組織那些有吸引力、有使用環(huán)境、有基礎設施等(這些升級將需要一個策略)的軟件和操作系統(tǒng),我們將不能預測到它們是否會廣泛使用,得到實現(xiàn)和進行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。由研究人員開發(fā),且十分滿意的機器人技術(shù)進行傳播也有很多限制。如果我們不發(fā)展那些響應用戶實際情況和需求的機器人技術(shù),那么市場將不被接受。
我們曾嘗試寫作和編輯《工業(yè)、商業(yè)和日常生活的機器人化的白皮書》,目的是想通過有機地連接多年累積的機器人技術(shù)在各科研相關(guān)的寶貴資源(如成績,實際知識,經(jīng)驗,人脈等),在繼續(xù)積累時保證持續(xù)性和連貫性,并呼吁那些不熟悉機器人技術(shù)的人群加強問題意識,以及考慮包括機器人的學者,制造商,用戶,系統(tǒng)工程師等在內(nèi)的未來設想,這一系列方式來實現(xiàn)機器人技術(shù)有效的應用和廣泛使用(國內(nèi)和國際),以及機器人產(chǎn)業(yè)的振興和發(fā)展。
在機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化環(huán)境上有許多的挑戰(zhàn)。我們需要一些創(chuàng)新,為了培養(yǎng)卓越的機器人技術(shù),或者可以稱為是能獲得產(chǎn)業(yè)競爭力和國家財富的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的新一代需要的日本知識。本書能給讀者提供興趣和對機器人產(chǎn)業(yè)化必要性的理解,我們希望《工業(yè)、商業(yè)和日常生活的機器人化的白皮書》可以幫助他們?yōu)闄C器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻。
最后,《2014年關(guān)于工業(yè)、商業(yè)和日常生活的機器人化的白皮書》已經(jīng)寫出來了,是通過與著名專家的合作編輯,都是積極參與在機器人技術(shù)領域第一線的專家。盡管本書的題材非常廣泛,但這就是大家認可的,且是編寫本書的目的。寫了組成的基本結(jié)構(gòu)和《2012年關(guān)于工業(yè)、商業(yè)和日常生活的機器人化的白皮書》的要領,并撰寫和編輯根據(jù)這些要點(2013年)的具體草案。本書的編輯委員會(主席Tomomasa Sato,東京大學特聘教授)會一直負責問題的討論,和貫穿每章的基本理念相關(guān)的機器人技術(shù)的發(fā)展情況,這些理念都是讀者在觀看本書整體結(jié)構(gòu)時展現(xiàn)給讀者的。本書中共建立了6 大部分內(nèi)容,討論了各種問題。就因為有這些專家的努力,才有了本書,這么說一點也不夸張。我們也想感謝瑞穗信息和研究院,他們負責數(shù)據(jù)采集,感謝委員會總部,感謝在經(jīng)濟、貿(mào)易和工業(yè)部的工業(yè)機械部門,他們從許多不同的角度給了我們許多建議和支持。