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“ 六年前在GAIR提出協(xié)作機(jī)器人構(gòu)想,六年后帶著AI智能縫紉系統(tǒng)重返舞臺(tái)。 ”
作者丨岑峰
2019年GAIR大會(huì),2010-2011 IEEE RAS主席Kazuhiro Kosuge作為機(jī)器人專場(chǎng)的首位演講嘉賓,發(fā)表了題為 《Co-worker Robot PaDY》 的開場(chǎng)演講,整場(chǎng)演講緊扣工業(yè)協(xié)作機(jī)器人和AI技術(shù)融合的主題,分析了當(dāng)前機(jī)器人領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn),以及各行業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求所帶來的發(fā)展機(jī)遇。
自那以后,Kosuge教授一直沿著這一方向擴(kuò)展,將協(xié)作機(jī)器人技術(shù)從剛性工業(yè)裝配延伸至更具挑戰(zhàn)性的柔性制造領(lǐng)域。在即將召開的GAIR 2025大會(huì)上,Kosuge教授將會(huì)帶來他的最新研究成果:基于AI的智能縫紉系統(tǒng)。這一研究延續(xù)了其團(tuán)隊(duì)對(duì)物理人機(jī)交互(pHRI)的深刻理解,旨在解決全球服裝制造業(yè)面臨的勞動(dòng)力短缺與自動(dòng)化瓶頸問題。
Kosuge教授開發(fā)的縫紉機(jī)器人展現(xiàn)了多項(xiàng)突破性技術(shù)特點(diǎn):首先,該系統(tǒng)采用無需夾具的3D縫紉技術(shù),利用AI算法自動(dòng)化縫制三維立體成衣部件,并能保持布料平順不起皺;其次,通過創(chuàng)新的滾輪機(jī)構(gòu)與激光光學(xué)傳感器,機(jī)器人可實(shí)時(shí)檢測(cè)織物邊緣,精確控制縫制方向;第三,系統(tǒng)具備高度的可編程性與環(huán)境適應(yīng)性,可快速切換生產(chǎn)不同款式、尺寸、面料的服裝,無需大規(guī)模更換模具或夾具,特別適合小批量、多品種的柔性生產(chǎn)需求。最后,作為處理軟材料的智能系統(tǒng),其核心縫紉機(jī)構(gòu)被封裝在機(jī)器內(nèi)部,外部協(xié)作通過符合ISO安全標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)機(jī)械臂完成,確保了人機(jī)共存的安全性。
在GAIR 2025大會(huì)開幕前夕,雷峰網(wǎng)在香港大學(xué)采訪了Kosuge教授。這位IEEE RAS前主席在四年半前選擇加入香港,正是看準(zhǔn)了這里作為連接全球創(chuàng)新資源與全球制造生態(tài)的獨(dú)特樞紐地位。從2019年那個(gè)提出“Co-worker Robot PaDY”構(gòu)想的開場(chǎng)演講至今,整整六年時(shí)間,他的團(tuán)隊(duì)終于將那場(chǎng)演講中描繪的”無需夾具的柔性制造”愿景,變成了可以觸摸、可以量化、可以商業(yè)化的技術(shù)實(shí)體。
01
從PaDY到智能縫紉:六年的技術(shù)深耕與場(chǎng)景聚焦
2019年的GAIR大會(huì)機(jī)器人專場(chǎng)上,Kosuge教授用一張深圳街頭繁華景象與人口老齡化預(yù)測(cè)曲線的對(duì)比圖,向全場(chǎng)揭示了那個(gè)時(shí)代最尖銳的矛盾:當(dāng)勞動(dòng)力短缺成為不可逆轉(zhuǎn)的社會(huì)趨勢(shì),機(jī)器人究竟該如何從”冰冷的自動(dòng)化設(shè)備”進(jìn)化為”真正的協(xié)作伙伴”?
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(Kosuge教授在GAIR 2019的演講)
彼時(shí),他的答案是PaDY,一個(gè)旨在通過AI技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的工業(yè)機(jī)器人框架。那場(chǎng)演講的核心論斷頗有見地:“機(jī)器人的價(jià)值不應(yīng)局限于替代重復(fù)勞動(dòng),而應(yīng)在個(gè)人賦能、社會(huì)價(jià)值、國際競(jìng)爭力三個(gè)維度上重構(gòu)制造業(yè)的未來。”
六年過去,這種”可編程性”與”環(huán)境適應(yīng)性”理念,在Kosuge教授的最新研究中獲得了具象化的形態(tài)。但這一次,他將技術(shù)瞄準(zhǔn)的是服裝制造這個(gè)被全球機(jī)器人學(xué)界公認(rèn)為“軟材料處理終極挑戰(zhàn)”的領(lǐng)域。
“軟材料之所以難,在于它的無限自由度。”Kosuge教授從一個(gè)袋子里拿出各類織物樣本解釋道,“一塊布料理論上可以有無限種褶皺形態(tài)。傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的致命缺陷在于,它們?cè)噲D用剛性夾具去‘征服’這種自由度,結(jié)果反而被束縛了靈活性。”
這正是為什么全球縫紉自動(dòng)化市場(chǎng)在2025年依然停留在個(gè)位數(shù)的自動(dòng)化率的原因。Kosuge教授的團(tuán)隊(duì)在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),即便是德國、日本等國家的老牌工業(yè)縫紉設(shè)備巨頭,其解決方案仍高度依賴模板編程——即便以附加價(jià)值較高的汽車座椅套為例,需要工程師花費(fèi)數(shù)周時(shí)間調(diào)試軌跡,更換夾具成本居高不下。
而在“效率至上”的東莞代工廠,或許僅需數(shù)小時(shí)就能完成同款產(chǎn)品的首件打樣。顯然,這種“柔性差距”構(gòu)成了巨大的商業(yè)悖論:越是追求個(gè)性化、小批量的高端市場(chǎng),自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)賬越算不過來。
基于此,Kosuge教授將SewingDX項(xiàng)目的目標(biāo)確定為:研發(fā)織物加工過程中免夾具(不使用模板)和培訓(xùn)(去技能化)的操作與縫紉的關(guān)鍵技術(shù)。
2022年,Kosuge教授在東京國際機(jī)器人展上偶然看到一家歐洲車企展示的“智能座艙”概念時(shí),他意識(shí)到汽車座椅套可能是破解這個(gè)悖論的最佳切入點(diǎn)。“到2028年,全球汽車座椅市場(chǎng)規(guī)模將逼近30億美元,僅配套縫紉設(shè)備就有3.63億美元的市場(chǎng)空間。”
更重要的是,汽車座椅套具有三個(gè)獨(dú)特屬性:產(chǎn)量大、產(chǎn)品價(jià)值高、3D曲面復(fù)雜但不失規(guī)律性。這正好構(gòu)成了Kosuge教授縫紉機(jī)器人技術(shù)商業(yè)化的關(guān)鍵。
02
實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)組合拳:從”無源抓取”到”3D感知閉環(huán)”
要理解Kosuge團(tuán)隊(duì)的縫紉機(jī)器人為何能在發(fā)布后迅速引起諸多供應(yīng)商的關(guān)注,就必須深入了解其技術(shù)堆棧的每一層創(chuàng)新。在實(shí)驗(yàn)室的演示區(qū),Kosuge首先展示了他們最引以為傲的新型抓取器——一個(gè)看似簡單、被叫做“PAL Grip”的無源末端執(zhí)行器,卻蘊(yùn)含著顛覆性的設(shè)計(jì)哲學(xué)。
“我們利用了指尖與織物表面、以及織物和織物之間的摩擦系數(shù)的差異性。當(dāng)機(jī)器人將端部效應(yīng)器PALGrip推到織物堆疊的頂層時(shí),只有頂層織物被‘拾取’,而下層布料因?yàn)榻佑|面積更大、摩擦力更強(qiáng)而保持原位。”這種無源設(shè)計(jì)帶來了三重優(yōu)勢(shì):抓取器成本顯著降低、無需布線和控制信號(hào)、通過更換指尖模塊可適配從棉到絲綢的數(shù)十種面料。
但抓取只是第一步,真正的挑戰(zhàn)在于如何將兩層不同的布料對(duì)齊(例如有內(nèi)襯的縫紉場(chǎng)景)并消除褶皺。在另一個(gè)視頻中,Kosuge展示了他們是如何做到的:一個(gè)集成了吸附裝置、致動(dòng)口和激光厚度傳感器的“RollUP ”,從布料兩端吸附并卷起布料送達(dá)指定位置,并將不同布料進(jìn)行對(duì)齊。
憑借其內(nèi)置的容錯(cuò)和恢復(fù)系統(tǒng),激光傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吸附織物的厚度。一旦檢測(cè)到多層吸附,系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)重試過程:釋放吸力、調(diào)整角度和重新吸附。“理論上,成功率接近100%,”Kosuge教授補(bǔ)充道。
“當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器人協(xié)同工作時(shí),它們不是簡單地'拉緊'面料,而是通過雙臂協(xié)調(diào)施加微張力,消除織物褶皺與內(nèi)應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)自然平整。”從視頻中可以清晰看到,在張力釋放的瞬間,原本褶皺的布料像被無形的手撫平一樣,邊緣自動(dòng)對(duì)齊到預(yù)定位置。
所有這些前端技術(shù)的終極考驗(yàn),都要通過那臺(tái)看似普通卻內(nèi)藏乾坤的縫紉機(jī)來完成。Kosuge教授的團(tuán)隊(duì)花了整整兩年時(shí)間,破解了縫紉機(jī)送料系統(tǒng)的核心控制難題。“普通縫紉機(jī)的送料是自動(dòng)完成的,從控制理論角度看,這屬于非完整過程——我們唯一能控制的只有旋轉(zhuǎn)角度。”他解釋道,“送料方向可以控制,但只能繞針旋轉(zhuǎn)。”
他翻出2023年發(fā)表在《IEEE Transactions on Mechatronics》上的論文:“我們?cè)O(shè)計(jì)了專門的控制器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)線性化,理論上保證了穩(wěn)定性。即使初始位置存在誤差,面料也能收斂到目標(biāo)線條。” 這正是他們能夠?qū)崿F(xiàn)3D縫紉的底層技術(shù)——通過精確控制面料繞針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),配合每秒120次實(shí)時(shí)檢測(cè)的視覺系統(tǒng),讓縫紉機(jī)不再是機(jī)械執(zhí)行固定程序的“笨機(jī)器”,而是能根據(jù)布料實(shí)際位置動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能系統(tǒng)。
這一理論突破使得3D縫紉成為可能。在另一個(gè)模擬汽車座椅頭枕套縫制的演示中,縫紉機(jī)針頭在曲面邊緣以每秒20針(每分鐘1200針)的速度穿行,而位于機(jī)頭兩側(cè)的高速相機(jī)則以120次/秒的檢測(cè)頻率持續(xù)檢測(cè)布料邊緣。
“我們的視覺檢測(cè)延遲只有8-10毫秒,完全跟得上高速縫紉的節(jié)奏。”Kosuge教授解釋。更重要的是,即使初始放料有一定的偏差,系統(tǒng)也會(huì)在3-5針內(nèi)自動(dòng)收斂到目標(biāo)軌跡。這徹底改變了縫紉自動(dòng)化的工程邏輯——不再需要高精度的上料系統(tǒng),而是依賴魯棒的控制算法來包容誤差。
03
縫紉機(jī)器人的市場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)
在大阪舉行的2024年日本國際服裝和非服裝制造技術(shù)貿(mào)易展上,Kosuge教授帶著這套系統(tǒng)完成了首次公開演示。包括歐盟最大汽車座椅制造商在內(nèi)的多家頭部企業(yè)確實(shí)表達(dá)了濃厚興趣——盡管傳統(tǒng)巨頭在投資決策上顯得審慎,但技術(shù)展示已引發(fā)了包括歐洲頭部車企及中日縫紉設(shè)備企業(yè)的密切關(guān)注與博弈。
企業(yè)在投資上保持審慎的核心邏輯簡單而尖銳:如果這項(xiàng)技術(shù)真有顛覆性競(jìng)爭力,為什么深耕行業(yè)數(shù)十年的其他公司沒有率先實(shí)現(xiàn)?Kosuge教授在分析競(jìng)爭格局時(shí)曾坦言,目前基于夾具的縫紉機(jī)器人解決方案已經(jīng)主導(dǎo)了十多年的市場(chǎng)。作為既得利益方,其商業(yè)模式建立在模板與機(jī)器銷售之上,收入與系統(tǒng)復(fù)雜度直接掛鉤,這或許恰是對(duì)突破性技術(shù)持保留態(tài)度的根本原因。
更現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)來自成本結(jié)構(gòu)。當(dāng)被問及系統(tǒng)最昂貴的組件時(shí),Kosuge教授毫不諱言:“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是最貴的部分,這還不包括軟件授權(quán)。”機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感系統(tǒng)和控制器也有著顯著的成本。
然而,Kosuge教授堅(jiān)持認(rèn)為,系統(tǒng)的真正優(yōu)勢(shì)恰恰在于能夠顛覆傳統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的成本邏輯。他在訪談中反復(fù)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)關(guān)鍵詞:“無需編程”與“價(jià)格可承受”——這意味著,操作工無需具備工程背景,就像使用智能手機(jī)一樣拖拽圖標(biāo)即可完成設(shè)置;而通過模塊化設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈優(yōu)化,系統(tǒng)總成本有望控制在傳統(tǒng)方案的一半以下。正是這兩個(gè)特性,為輕量化的商業(yè)模式鋪平了道路。
更關(guān)鍵的突破可能在于商業(yè)模式的可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。Kosuge教授在訪談中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)特性——“無需編程即可操作”、“可與不同形態(tài)的機(jī)器人硬件適配”——實(shí)際上為“按需付費(fèi)”的輕量化商業(yè)模式埋下了技術(shù)伏筆。
這種技術(shù)架構(gòu)為更靈活的商業(yè)模式留出了空間,未來甚至有望采取“賣縫紉能力”而非“賣設(shè)備”的服務(wù)模式:工廠無需一次性投入巨額資金購買整套系統(tǒng),而是根據(jù)實(shí)際縫制量支付服務(wù)費(fèi)用。這種模式下,企業(yè)的決策成本將大幅降低,系統(tǒng)推廣門檻也隨之瓦解。
在Kosuge教授的構(gòu)想中,縫紉機(jī)器人不是要取代縫紉工人,而是賦能工人——未來他們無需掌握復(fù)雜的縫紉技藝,只需完成上下料和質(zhì)檢,就能讓機(jī)器24小時(shí)不間斷生產(chǎn)。正如他在訪談中所說:“一個(gè)人能處理很多縫紉工序,我們的目標(biāo)是賦能工人,而非減少工人。”
面對(duì)“是否可以在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展出其他適合家庭場(chǎng)景的機(jī)器人”的提問,Kosuge教授給出了理性的否定答案。“工業(yè)場(chǎng)景和家庭場(chǎng)景的安全邏輯完全不同,”他解釋道,“在工廠,用戶可以假設(shè)操作者經(jīng)過培訓(xùn),知道如何避免危險(xiǎn);但在家庭,一個(gè)5歲孩子可能把手指伸進(jìn)機(jī)器。”這種風(fēng)險(xiǎn)不對(duì)稱性,使得家用機(jī)器人必須符合"本質(zhì)安全"的最高等級(jí)——任何情況下都不能造成傷害,這會(huì)導(dǎo)致成本飆升,失去商業(yè)價(jià)值。
04
展望未來
盡管技術(shù)前景光明,Kosuge教授面臨的挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。
首先是技術(shù)本身的極限。團(tuán)隊(duì)正在嘗試用Transformer模型解決軟面料的動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題,但訓(xùn)練數(shù)據(jù)收集極其困難——每塊布料的摩擦系數(shù)、彈性模量都不同,傳統(tǒng)仿真無法復(fù)現(xiàn)真實(shí)世界的復(fù)雜性。
其次是資金和人才的博弈。Kosuge教授計(jì)劃盡快完成融資,用于招募軟件和機(jī)械工程師,并在1-2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)首批產(chǎn)品的產(chǎn)出。
最后是市場(chǎng)的接受度。2024年大阪演示后,雖然吸引了多家企業(yè)的關(guān)注,但截至采訪時(shí)投資轉(zhuǎn)化仍面臨挑戰(zhàn)。Kosuge教授對(duì)此保持著耐心:"制造業(yè)的決策周期很長,但市場(chǎng)窗口不會(huì)無限等待。"
他展示的市場(chǎng)分析顯示,歐盟國家最低工資水平持續(xù)攀升,斯洛文尼亞、羅馬尼亞等傳統(tǒng)低成本地區(qū)的勞動(dòng)力成本也在快速增長。這種成本壓力與汽車座椅市場(chǎng)2028年預(yù)計(jì)達(dá)到30億美元的規(guī)模形成鮮明對(duì)比,構(gòu)成了自動(dòng)化縫紉系統(tǒng)商業(yè)化的關(guān)鍵推動(dòng)力。
采訪結(jié)束時(shí),Kosuge教授堅(jiān)持要帶我們?nèi)チ硪粭潣强础巴暾到y(tǒng)演示”。穿過香港大學(xué)百周年校園的連廊,夕陽將我們的影子拉得很長,就像這四年多年漫長的研發(fā)之路。在實(shí)驗(yàn)室里,一臺(tái)縫紉機(jī)正以每秒20針的速度縫制著汽車座椅套的樣件,機(jī)器人手臂輕柔地翻轉(zhuǎn)、對(duì)齊著3D曲面面料,整個(gè)過程只聽見伺服電機(jī)的嗡鳴。當(dāng)最終成品被遞到我們手中時(shí),其質(zhì)量與技師手工縫制幾無差別。
“2019年我說,機(jī)器人要讓制造業(yè)更有'人性',”Kosuge笑著告訴我們,“今天我想補(bǔ)充,這種人性體現(xiàn)在讓工人從重復(fù)勞動(dòng)中解放,去做更有創(chuàng)造性的工作;讓企業(yè)從成本競(jìng)爭中解脫,去追求更高質(zhì)量的發(fā)展;讓社會(huì)從人口焦慮中釋懷,去擁抱技術(shù)賦能的未來。”
GAIR 2025的主論壇演講臺(tái)上,Kosuge教授將帶著這臺(tái)縫紉機(jī)器人,向全球展示IEEE RAS主席的六年之約。從PaDY到智能縫紉,從協(xié)作理念到商業(yè)實(shí)體,從香港實(shí)驗(yàn)室到世界工廠,這場(chǎng)關(guān)于柔軟材料的硬科技攻堅(jiān),或許正是中國制造向智能制造躍遷的微觀縮影。而在這場(chǎng)變革中,最難能可貴的,是一位頂尖學(xué)者在懷疑聲中堅(jiān)守的執(zhí)念:真正的創(chuàng)新,不在于技術(shù)的復(fù)雜度,而在于是否讓最普通的勞動(dòng)者,也能分享技術(shù)進(jìn)步的紅利。
05
Q&A
雷峰網(wǎng):您的項(xiàng)目名字(SewingDX)中的DX代表什么?
Kosuge教授(笑):數(shù)字化轉(zhuǎn)型(Digital Transformation)和靈巧轉(zhuǎn)型(Dexterity Transformation)。不過名字只是一個(gè)代號(hào),我已經(jīng)找到了一個(gè)新名字。
雷峰網(wǎng):眾所周知,織物質(zhì)地柔軟且易于形變,您的縫紉機(jī)器人在研發(fā)過程中遇到了哪些具體挑戰(zhàn)?又是如何解決的?
Kosuge教授:這確實(shí)是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)問題。正如我之前提到的,如果我們使用機(jī)械臂在縫紉針附近移動(dòng)布料,會(huì)面臨縫紉機(jī)壓腳的干擾。
因此,我們的解決方案是設(shè)計(jì)了一種特殊的機(jī)制。與普通機(jī)械臂簡單的‘抓取’相比,這個(gè)機(jī)構(gòu)與布料的接觸面積要大得多。正如你在演示中看到的,它采用的是一種線接觸(Line contact)的方式。
這種設(shè)計(jì)的核心目的,是為了確保布料在繞著針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí),不會(huì)產(chǎn)生任何褶皺。這就是關(guān)鍵所在,也是我們能夠成功解決軟布料變形難題的原因。
雷峰網(wǎng):能更具體地說明這種機(jī)構(gòu)的原理嗎?
Kosuge教授:很多人質(zhì)疑這個(gè)系統(tǒng)‘看起來不像機(jī)器人’。但為了進(jìn)入大眾市場(chǎng),我們必須降低成本并保證高可靠性。因此,我們?cè)诤诵牡目p紉環(huán)節(jié)即繞針操作設(shè)計(jì)了一種特殊的、極簡的‘機(jī)器人化機(jī)構(gòu)’,而不是直接使用通用的昂貴機(jī)械臂。
至于具體的機(jī)械原理……是的,正如你所說,現(xiàn)階段這確實(shí)是我們的商業(yè)秘密。
不過我可以透露一點(diǎn):這種機(jī)構(gòu)在針頭附近通過一種特殊的接觸方式工作,它能與縫紉機(jī)的送料動(dòng)作完美配合。
遲早我們會(huì)公開這項(xiàng)技術(shù),但目前還不行。一旦我們現(xiàn)在公開所有細(xì)節(jié),可能哪怕只有幾周時(shí)間,這就可能被仿制了。
雷峰網(wǎng):2019年GAIR大會(huì)上您曾提出協(xié)作機(jī)器人(Co-worker Robot)愿景,當(dāng)前這套縫紉系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)與人的無縫協(xié)作?
Kosuge教授:在目前的這套縫紉系統(tǒng)中,核心的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都被封裝在機(jī)器內(nèi)部,因此在縫紉過程中本質(zhì)上是安全的。
如果要實(shí)現(xiàn)更廣泛的協(xié)作,比如在機(jī)器外部部署機(jī)械臂來進(jìn)行布料的上下料操作,那么這部分就需要嚴(yán)格遵循ISO關(guān)于人機(jī)協(xié)作的安全規(guī)范。
具體的協(xié)作方案取決于實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景——包括設(shè)備的安裝位置、具體的使用流程等。基于這些現(xiàn)場(chǎng)信息,我們完全可以設(shè)計(jì)出符合規(guī)范、安全可靠的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)。
雷峰網(wǎng):這是否意味著系統(tǒng)可支持工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)的按需生產(chǎn)模式?
Kosuge教授:是的,這確實(shí)是我們的方向。因?yàn)檫@套系統(tǒng)的一大特點(diǎn)就是無需編程,這天然契合按需生產(chǎn)對(duì)于快速切換的需求。
我們暫時(shí)假設(shè)縫合的兩塊布料邊緣長度是相同的。但在實(shí)際生產(chǎn)中,不同長度的彈性布料縫合是很常見的。
針對(duì)這個(gè)問題,我們正在開發(fā)新技術(shù)——我的一位學(xué)生的相關(guān)論文最近剛剛被接收,通過引入機(jī)械臂的動(dòng)態(tài)控制來解決不等長布料的縫合問題。當(dāng)然,如果要將這項(xiàng)新技術(shù)投入實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境,我們還需要重新適配相應(yīng)的安全系統(tǒng)。
雷峰網(wǎng):該縫紉機(jī)器人未來是否可能通過適當(dāng)改造延伸至其他場(chǎng)景,例如家庭服務(wù)場(chǎng)景?
Kosuge教授:這是一個(gè)很好的問題。但在現(xiàn)階段,我們完全沒有考慮家庭場(chǎng)景,而是全神貫注于工業(yè)縫紉應(yīng)用。
你可能還記得,我最早開發(fā)的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)就是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的。其中的邏輯在于:在工廠內(nèi)部,我們可以預(yù)設(shè)操作機(jī)器人的用戶是經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的,具備規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的能力。
然而,在家庭這種普通環(huán)境中,安全邏輯完全不同,我們必須考慮到所有潛在的風(fēng)險(xiǎn)(例如對(duì)未受訓(xùn)人員的傷害),這在技術(shù)和安全設(shè)計(jì)上的難度要大得多。
目前的工業(yè)縫紉市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)非常龐大,足以支撐我們的發(fā)展。當(dāng)然,在未來當(dāng)我們把工業(yè)市場(chǎng)做透之后,技術(shù)更加成熟,我們可能會(huì)逐漸探索延伸到其他領(lǐng)域,但這需要一個(gè)過程。
雷峰網(wǎng):在您的系統(tǒng)中,哪些組件對(duì)整體價(jià)格影響最大?
Kosuge教授:這是一個(gè)很好的問題。傳感系統(tǒng)和控制器確實(shí)占據(jù)了相當(dāng)一部分成本,機(jī)械機(jī)構(gòu)本身也是如此。但如果通過比較來看,目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或許才是整個(gè)系統(tǒng)中最昂貴的部分。
雷峰網(wǎng):您計(jì)劃如何優(yōu)化成本?
Kosuge教授:在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方面,因?yàn)槲冶救瞬皇钱a(chǎn)品設(shè)計(jì)專家,我已經(jīng)找到了一家擁有專業(yè)工程團(tuán)隊(duì)的公司。他們?cè)敢饣谖覀兊脑荚O(shè)計(jì)原型,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品化,以便后續(xù)生產(chǎn)。
確實(shí),我認(rèn)為通過與香港以外的公司合作,我們能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)。特別要指出的是,中國在制造方面具備極好的潛力,我們?cè)谀抢锟隙苷业胶线m的合作伙伴。但我目前還不想完全公開技術(shù)細(xì)節(jié)。我的顧慮是,如何保證我們的核心技術(shù)不被其他競(jìng)爭對(duì)手仿制。
雷峰網(wǎng):機(jī)器人縫紉技術(shù)的普及將如何改變傳統(tǒng)紡織產(chǎn)業(yè)?
Kosuge教授:首先要說明的是,目前我們主要聚焦于汽車座椅套等特定領(lǐng)域,而非泛指整個(gè)傳統(tǒng)紡織業(yè)。
這套系統(tǒng)帶來的改變主要體現(xiàn)在兩方面:第一,大幅降低了對(duì)工人技能的依賴,減少了培訓(xùn)時(shí)間;第二,提高了縫紉的精度和質(zhì)量一致性。
在引入這套系統(tǒng)后,工人只需要放置布料并按下啟動(dòng)鍵,然后就可以去照看其他機(jī)器。這意味著一個(gè)人可以同時(shí)管理多個(gè)縫紉工序。與其說是簡單的替代,不如說是‘賦能’工人,極大地提升了單人產(chǎn)出效率。
雷峰網(wǎng):您如何規(guī)劃多機(jī)器人協(xié)作縫紉的技術(shù)路線?
Kosuge教授:我們目前的系統(tǒng)本質(zhì)上是一臺(tái)‘簡單但智能’的縫紉機(jī)。
基于這個(gè)基礎(chǔ),未來我們可能并不需要堆砌大量的固定工業(yè)機(jī)械臂,而是引入具備雙臂協(xié)調(diào)能力的移動(dòng)機(jī)器人或者人形機(jī)器人。它們可以在不同工序間流轉(zhuǎn),處理多個(gè)階段的任務(wù)。
從技術(shù)上講,用機(jī)器人完全替代人工操作員是可能的。但這屬于未來的愿景,需要時(shí)間,我們目前的策略是一步一個(gè)腳印地去實(shí)現(xiàn)。
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