让机器人变得更智能，创建一个让多元化的人可以舒适工作的社会

让机器人变得更智能，以创建一个让多元化的人可以舒适工作的社会

2024/01/17

让机器人变得更智能，创造一个让多元化的人可以舒适工作的社会

预计到 2025 年，日本大约五分之一的人将达到 75 岁或以上。目前各行业都在开发自动化技术，以解决少子化和人口老龄化造成的劳动力短缺问题。 AIST正在充分利用模拟和人工智能来开发增强机器人自主性和协作性的技术。我们的目标是创建一个多元化的人可以舒适地工作、生产力可以不断提高的社会。

引入智能机器人，为劳动力短缺做好准备

　日本是迄今为止世界上人口增长最快的国家，其出生率下降，人口老龄化。预计未来劳动一代人口将继续减少，劳动力短缺正成为严重的社会问题。自动化（例如机器人的引入）有望弥补这一点。自动化研究团队正在进行研究，以提高机器人的自主性和提高劳动生产率，以及使人类和机器人更容易合作。首先，我们向花井亮询问了他的研究方向。

　机器人能做的事情仍然有限，而且制造一个可以完成任何类型工作的机器人非常困难。然而，世界上有很多任务希望实现自动化，例如制造工厂和配送仓库的工作、商店陈列/备货和烹饪。重要的是我们如何引入机器人。我们的目标是让机器人具有自主性，能够应对各种情况，即使人类几乎没有准备和准备。”

从获得经验到使用模拟扩展经验

机器人擅长提前计划的任务，但这限制了它们在现场的使用情况。例如，如果你能在第一次看到金属、橡胶、海绵等时对如何处理它们进行类比，你的多才多艺就会增加。然而，培训他们学习大量关于他们正在处理什么以及应该如何处理的信息是耗时且昂贵的。我们询问 Ramírez Alpízar Ixchel 他计划如何克服这一挑战。

　当让机器人学习如何拾取物体时，实际准备各种物体并获取数据的学习方法是非常低效的。因此，我们开发了一个可以重现物理现象的模拟器。此外，我们正在进行从获得经验到扩大经验的研究，以便我们能够做出更复杂的决策，例如当多个项目交织在一起时如何一次挑选一个项目。”

　值得关注的经验扩展领域之一是花井正在研究的“力估计”。 “例如，当一块又重又硬的砖块堆放在一盒轻质糖果的顶部时，人们可以在不接触物体的情况下可视化物体之间作用的力，并思考如何成功地移走糖果盒。通过这种方式，我们正在进行研究，让机器人能够估计施加在物体上的力。”这项技术的关键是模拟的使用。我们使用模拟来预测施加在重叠物体上的力的类型，这些信息在现实世界中无法获得。通过使用学到这一点的人工智能，我们将能够预测来自现实世界中从未见过的物体的力的分布，这将帮助机器人找到一种自然的方式来举起物体。”

　我们正在尝试开发先进技术，利用力估计来处理各种重量和硬度的日常食品和家居用品，例如从购物车中取出所需的物品。 (2023/09/29 新闻稿）

人类和机器人通过远程控制系统互相帮助

　我们还正在构建一个远程控制系统，以便人类和机器人可以协同工作。机器人可以执行它们擅长的任务，并且在任务过程中出现需要时，人类可以远程帮助机器人。伊克切尔描述了这个场景：

　例如，如果机器人无法捡起缠结的零件，则远程位置的人佩戴的VR头戴式显示器上会显示警报。该人会在VR环境中发出指令，“将零件朝这个方向掉落，然后捡起。”这种遥控器有两个优点：一是无需停止设备以确保安全，二是为身体残疾人或坐轮椅的人开辟了更多的工作空间。

　我们已经与丰田汽车公司在研究大楼内的模拟工厂中进行了汽车零部件提取的示范实验，并成功地提高了生产率，同时减轻了工人的负担。

实现令人兴奋的技术，同时扩大人与人之间的协作

　AIST 拥有机器人工程、机器学习和计算机视觉等领域的多元化专家，创造了促进协作的环境。我们与企业的互动也很多，通过直接听取实际生产现场的情况和工作类型，我们可以找到研究课题。在如此有利的研究环境下，我们向花井询问了他作为一名科学家想要创建什么样的社会的想法。

　我们的目标是建立一个任何人都可以轻松使用先进技术的社会。我们希望创造出表面上非常易于使用和熟悉的机器人，尽管它们在幕后做出非常复杂的决定。最近，有一些讨论警告人工智能的危险。技术有其不同的方面，取决于它的使用方式，但我希望它是令人兴奋和有趣的。''

　我们将继续迎接技术进步的挑战，创造一个多元化的人都可以舒适地工作的社会，为解决劳动力短缺做出贡献。

工业 CPS 研究
中心
自动化研究团队
首席研究员

花内亮

花井亮

工业 CPS 研究
中心
自动化研究团队
首席研究员

拉米雷斯·阿尔皮扎·伊克切尔

拉米雷斯·阿尔皮扎·伊克切尔