机器人作为引领世界未来的颠覆性技术,正在创造新产业新业态,推动社会生产和消费向智能化转变,进而深刻改变人类社会生活、改变世界。论坛围绕机器人行业的创新与发展问题展开探讨,旨在推动机器人技术、产品、业态和模式创新的发展,促进机器人在各行业的深度融合,以此不断改变人类的生产生活方式。

    在本次论坛上,香港中文大学李卓敏讲座教授、天石机器人研究所所长、香港物流机器人研究中心主任刘云辉表示,为了把机器人用到真实的场景当中,我们需要获得可靠、精确、强大且低成本的技术解决方案。

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    以下为香港中文大学李卓敏讲座教授、天石机器人研究所所长、香港物流机器人研究中心主任刘云辉在“机器人发展创新论坛”上的精彩演讲实录,由云现场整理。


    今天我将要给大家介绍《物流机器人的挑战》。我们刚刚设立了物流机器人在香港的研究院,它是一个独立的研究机构,是由香港政府资助成立的,主要专注于物流机器人。在这个研究所中,我们有4个研究项目,第一个是传感和认知,第二个是精确无人驾驶,还有智能操纵技术和人机界面。
    我是负责研究所的,我有很大一部分的工作是去宣传我们这个机构。大家感兴趣的话,也可以加入我们的机构。
    物流很重要,因为它在全世界,在香港,在中国内地都占到了很大的收入来源。物流行业正在面临很大的挑战,比如它的规模超大,比如它的作业项目也在不断改变,越来越复杂。而现在的作业劳动强度很高,而且它要求效率高,而现在劳动力的短缺和成本在上升。
    为了解决这些问题,比如说阿里巴巴即将去进行战略项目,他们的目标是国内在24小时之内把包裹送到,而国外的项目是72小时送到。他们现在的交易量,中国“双十一”的时候,去年13亿件包裹。
    它可以分两个任务,一是通过不同的车辆运输,二是通过人力去操纵,比如说去挑捡,或者是去抓取包裹。机器人对这些任务能有什么用武之地呢?和人类相类似的是感知智能、操纵性等,这些都是很关键的。
    我们即将把这个技术应用于工业级别,那么这里的挑战就是怎样开发出一些又可靠、又准确、又实时、又稳健,能够适应环境改变的技术,更重要的是它必须要有成本效应。
    在我们的感知方面、传感方面,我们有三维的图像感知,在很多情况下我们都必须要用3D成像,在这里它的频率或者是准确度需要很高。比如针对于1.5毫米之内的精确度,同时,它对透明的物品也有很大的挑战。
    这个成像的质量很好,是点云的技术,一个高反应度的物品,我们能够能够得到3D点云图像来处理会更好。另外,在电子行业,在汽车行业,我们需要高精确度,精确到5微米,我们用3D的陀螺仪放在我们的手机上面,在这里就没有办法去用3D的技术来做这个技术,但是现在我们用3D来做这个检测。
    我们现在做很多的传感器,用于无人驾驶技术,这些用于物流机器车辆,无人驾驶的物流机器车辆和无人驾驶有什么不同?我们需要高准确度。需要精确到5微米,然后去移交包裹的时候,准确度要在20—30微米,在机场的轨道里面,有很多的负载只有5吨,但是在物流行业可能要10倍的重量,所以对我们的机器人,我们在控制它的方面有更大的挑战,因为我们需要更准确地控制它。
    在工业的车辆,比如说叉车,在中国工厂仓库总共有30多万这样的物流机器人在使用,但是只有4千多个是无人化的,我们想把所有的这些都变成无人化,这里有一个重点就是导航,我们需要对它的定位进行精确化,操纵也进行精确化,定位也可以精确化,但是去操纵的话很难达成。
    这是在一个电子商务公司的仓库里面应用的,我们在电子商务行业已经部署了超过55个,这个车要这样准确用是很难的。在物流行业中,我们要用人去开,他们需要去考取一些证件,而且这是很危险的工种,比如说要把500多公斤的物件提到9米高。在矿业或者是物流业,DHL等等的仓库都可以用。
    准确度来讲,这个例子是想把这个架子放到另外一个架子上,大家可以看到,他们之间的缝隙只有两三厘米,如果需要用人做的话,可能需要连续几个小时去做,所以我们现在用这种机器人就可以每天不间断都可以高精度去做。
    这个拖拉机可以去运输和搭载一些智能车辆到生产线去工作,还有机场用的拖车,就是对行李进行拖车。我们可能是四五十吨一起去做,这是用人做的,人做的准确度只有4—5米的精确度,我们要做机场拖车,我们用一些无人机去收集了相关的数据,在不同的城区都收取了这些信息,我们部署了环境激光SLAM,是用点云技术和其他的环境检测技术,这是我们大学校园的环境,我们用这种SLAM,就可以得到高精确度。而道路的识别,我们用虚拟照相机就可以识别出不同的气候,它的准确度达到了95%,我们有用一些机器来探测车辆前面的障碍物,这是在德国室内应用的工厂环境。
    大家知道控制是很难做到的,这是一个很典型的控制操作的问题,因为我们这里有个多拖斗的。在工厂内部来进行实验,我们也在汽车当中做了部署,因为香港的交通部门也去做规定,因为规定的限制,我们进行了充分的实验,我们必须要按照法规来做。
    我们监测了整个仓库,整个仓库也有几千辆汽车,我们通过这种实验,尽可能协同起来,和阿里巴巴进行合作去做一些检测。这是多车的协同操纵,同时我们也部署了拖车去进行检测结果,这是我们真正在机场当中的测试。我们在香港机场做了一些实验,如图所示,基本上  每一个汽车各版之间是5厘米,你需要有非常精确的操纵,不然不能够获得如期的结果。
    这种绘制的监测度需要保持2毫米,不然的话整个汽车将会整合在一起,这是非常具有挑战性的任务。我们在接下来的两年尽可能跟香港机场公司部署这个设备,同时和阿里巴巴集团合作,我们也研发了机器人仓库,希望这些机器人都协作在一起,两年之后我们将会进行大规模的推广。
    我们非常强调合作,为了把机器人用到真实的场景当中,我们需要获得可靠、精确、强大且低成本的技术解决方案。我们不需要去说设计专属的机器人,我们需要能够把机器人用到各种场景中,这是我们另外的挑战。在接下来三年当中,我们将会在全功能的机器人开发当中有潜在的机遇,感谢各位!