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瑞士,未来机器人实验室

瑞士 :低调的机器人强国

思考机器人
尽管实现具有思考能力的机器人尚需时日,但我们已经知道如何制造出能够抓握软塑料杯的机器人,而且这个机器人在握杯时既不会捏坏杯子,水倒满时杯子也不会掉。这好像没什么了不起,但其实已经是很大的进步。 EPFL

未来的机器人就诞生于此,它们灵活、敏捷、协作,并且和机器一样智能化。我们参观了洛桑联邦理工学院(EPFL)实验室及其孵化的一家初创公司。

瑞士是世界机器人技术领域的冠军-这不是一句营销口号,而是一个事实。洛桑理工学习算法与系统实验室(LASA)负责人Aude Billard也肯定了这个说法:“如果要对世界前20所实验室进行排名,那么基本上四分之一都来自瑞士,尽管我们的人口只有800多万。”偌大校园中建有多幢未来主义风格的建筑,在其中一幢的一楼,这位瑞士人工智能的先行者和她的团队日常通过为现有机器人编写软件的方式,探索机器人与人类的共栖话题。

Aude Billard
Aude Billard为物理学专业出身,曾在欧洲核子研究中心(CERN)工作,之后在爱丁堡取得人工智能博士学位,并在位于洛杉矶的南加州大学担任教职。2003年以来,在担任洛桑理工教授的同时,她还联合创办了3家初创公司,并担任瑞士机器人专题网络负责人。此外,她还以洛桑市市议员(立法机构成员)身份,积极参与政治活动。 swissinfo.ch

毕竟,瑞士首先并不是一个机器人制造大国。机器人更多是在日本、韩国、中国、德国和美国的工厂生产制造。瑞士的优势主要体现在其研究能力和由此孵化出的初创企业上,特别是在新材料、编程和人工智能领域。作为支持研究的公共机构,瑞士国家科学基金会(FNS)对此有着非常清晰的认识,并在2010年发起了由洛桑理工牵头的瑞士国家能力研究中心(PRN)机器人项目,汇集了六所高校和研究机构。

从实验室到工厂

经历了12年发展、投入了约8500万瑞郎(约合5.85亿元人民币)的资金后,是时候进入下一个阶段。支持创新的公共机构瑞士联邦创新局(Innosuisse)于2022年1月1日启动了瑞士机器人NTN创新推进项目(NTN Innovation Boosters),每年投入经费50万瑞郎(约合343万元人民币),网络由Aude Billiards负责运作。

这位新上任的负责人表示:“每年我们至少会向10个项目提供支持,并对这些‘新芽’进行指导,帮助他们获取更多的资金。”如果说瑞士国家能力研究中心聚焦的是前沿研究,那么现在则是进军市场的时候了。如今市场对不同种类机器人的需求与日俱增。正如Aude Billard所总结的,“创办一家初创公司是一回事,但能有真正的产品产出又是另一回事。”

那么这些产品会出现在哪些领域?机器人技术的一大挑战是如何将金属或硬塑料材质的刚性结构转变为更加柔性的材料。因为只有“软体机器人”的手才能接近于人手的柔性和效率。在与环境或人互动时,关乎的不仅是舒适性。学习算法与系统实验室负责人表示:“研究已经走在了前面。目前在某些领域,已经可以实现工业产品的转化。因此我期待看到更多的产品落地。”

然而,这些非刚性材料在控制和精度方面,特别是在物体抓取上,提出各类新的问题。简单试想,如何教一台机器学会如何抓取一盒牛奶,既不能捏坏盒子也不脱手掉落。Aude Billard解释道:“一旦采用这些柔性材料,就会变得非常非线性,而且测量中也存在较多不确定因素。为此,我们需要开发可以对此加以控制的算法,这就包括了人工智能。但我认为机器人技术未来是可以实现这一步的。”

>>由人脑直接控制的机械臂:学习算法与系统实验室项目之一(英)

外部内容

医学与伦理

医用机器人是瑞士擅长的另一个领域,也是瑞士国家能力研究中心进行的研究的重要组成部分。医用机器人领域覆盖面广泛,从手术机器人到植入人体的微型机器人,以及帮助行动障碍人士康复或重获自由的主动式假肢或外骨骼。

此外,新的NTN机器人项目并不仅限于技术领域议题。机器人的发展也引发了道德和法律层面的问题,Aude Billard认为这些问题是“完全必要的”。“我们会对此给予关注。如果有好的建议,我们也会支持。”

服务于所有人的编程

早在瑞士机器人创新推进项目启动前,学习算法与系统实验就已经取得了研究成果,孵化出包括AICA在内的3家初创企业。2019年来,AICA致力于开发所有人都可以使用、应用于工业或手工业的机器人编程。

这家初创企业的联合创始人Baptiste Busch解释道:“购买一台机器人,其编程成本至少与机器本身相当。”Baptiste Busch曾就读于南特、波尔多和华沙的技术院校,并获得了机器人技术的博士学位。他来到日内瓦湖畔,加入了一个欧洲项目,对他而言,这仿佛如鱼得水一般。

这位AICA的老板提到:“有不少企业家来到学习算法与系统实验室,向我们提出需求,希望将我们正在开发的解决方案应用到他们的机器上。但实验室的使命不在于此。因此,我们决定与Billard教授一起创办这家初创公司。”

>>让使用机器人和使用手机一样简单:AICA介绍视频(英)

外部内容

一开始,AICA接了一些咨询授权业务,但很快就开始与机器人集成商进行合作。集成商为机器制造商和用户之间建立联系。

Baptiste Busch解释说:“我们为他们提供软件解决方案来改变他们对机器人进行编程的方式。与现行方式相比,这些解决方案更为灵活,并且是我们自主研究的成果。”

除此之外,AICA还额外提供一个界面,当客户想要分配新任务时,可以对他的机器人自行重新编程。这是以更直观的方式,不必非要工程师学位。通过学习算法,可以向机器展示待完成的任务,而无需重新进行编程。

从大企业家到小手工艺者,机器工人可以服务于所有人。

Aude Billard积极参政(她是洛桑市议会社会民主党议员),她直言不讳:“我必须坦诚:我并不相信可持续机器人。但另一方面,我们可以关注的是能源效率,在不必要的时候不使用机器人。就像汽车一样。我们永远需要汽车,不只是用于救护或消防,但我们的确必须问自己,这对整个社会会带来多大的成本。”

显然,说起机器人就会提到电池,而充电使用的电力并不一定来自可持续能源。举两个具体的例子:“当我们把机器狗与真正的狗做比较时,我们会问自己机器狗的用途。但如果我们谈论的是自动轮椅,而不是机械轮椅,我认为社会所倾向的解决方案会是使人活动更方便、行动更自主、生活更舒适的那个。”

(译自法语:瑞士资讯中文部)

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