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WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

本文作者:亚萌 2016-10-22 20:25 专题:2016 世界机器人大会
导语:2016世界机器人大会上,Homayoon Kazerooni教授做了题为《创新的外骨骼技术》的演讲,介绍了SuitX的几款产品,减轻劳工辛苦、帮助病人恢复。

10 月 22 日,也就是世界机器人大会的第三天,加州大学伯克利分校的 Homayoon Kazerooni 教授做了题为《创新的外骨骼技术》的演讲,他强调类似《钢铁侠》、《终结者》这样电影中看似“炫酷”的技术,不应是机器人发展所追求的方向。而减轻劳工的艰辛、帮助患病的孩子恢复健康、改善普通人的生活,才应是激励机器人开发者前进的动力。

(以下是 Homayoon Kazerooni 教授演讲实录,雷锋网在不改变其原意的基础上做了一定程度的修改。)

这里向大家介绍一下我们研发的技术,也希望将这些技术带向市场。实际上这个不仅是研究阶段的东西,它已经成为了一项服务。

机器人发展方向不应是钢铁侠、终结者

很多人应该都看过《钢铁侠》、《终结者》这些电影,这些电影教会了我们很多机器人的知识,里面有很多都用到了外骨骼技术,科幻电影在很多领域都已经快变成现实了。

现实生活中,很多航空建筑领域,包括物流、工厂、制造、船坞等等,也许在座各位的父母在这些领域干过工作。有的时候工作环境非常寒冷、艰苦,但是很多人还是要在这种环境之下工作,甚至搬运一些非常沉重的物体。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

我们和美国劳工部发现,背部和膝盖是人类最容易受伤的两个部位,从事上图提到的工作时,都会对这两个区域造成伤害。另外还包括消防员、急救员、护士(护士可能要去搬一些比较沉的病人)等,他们都要做一些非常繁重的工作。而我的工作和他们相比就简单多了,只需要在电脑前面做一些研究。

全世界许多人都在从事这样的工作,当然还有老人和残疾人,现在都有很多的需求等待解决。无论是老人、残疾人还是从事重体力劳动的人,他们都需要很大的帮助。很多孩子由于处在战乱地区就无法上学,或者变成了残疾人,其实这些领域都是可以用机器人作为辅助甚至替代的。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

那些科幻电影真正的作用,就是告诉我们如何变得更加强大。但里面展示了很多暴力的、不理性的东西,有些电影甚至还是可怕的,充满战争和暴力的情景。而真正让我们获得启发和灵感的,应该这些普通的过着艰辛生活的人,他们才是我们应该提供服务,并且从中获得灵感的人。

SuitX: 让劳工阶层少受一些伤害

SuitX 是我以前成立的一家公司,旨在做一些经济实惠的机器人,但是做起来却非常的困难。因为想做机器人的话就必须要给它赋予一些功能,基本上需要从零做起,也必须给它加上很多的传感器让它完成一些复杂的工作,这样才能有些功能出来,这并不容易。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

另外无论从哪个领域来看,这都是一个多学科的领域。我们不仅要做硬件(必须要做到非常的小),还要做智能控制。当然,如果做出这些好的机器人产品,也就可以更好地帮助人们改善他们的生活,但这样需要我们有很强的数学和工程能力,我们也希望我们做的事情能够成为未来的趋势。

我们有一个项目叫做 BackX,希望做一些和背部相关的机器人。通过我们做的这个产品,实际上可以减少人们背部压力的 60%。比如弯腰的时候实际上也是承受了一定的力,使用我们的设备就可以在弯腰的时候减少很多的力。我们在装混合水泥、装沙子、搬运物体、处理包裹这样的工作时,就需要经常弯腰再直起腰,这样的过程不断反复。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

我们开发设备时,也从工人那里学习经验,因为他们才是真正一天 8 小时和设备进行接触的人。我们对这个设备进行了很多天的评估,因为我们要保证这些工人能够参与到产品设计当中。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

很多时候工人的姿势非常难摆,并且要以这样的姿势工作很长时间。有一个女孩从来没有用过我们的设备,看见我们的设备以后想试一试,基本上用两秒钟就能够学会怎么用了,一旦穿上之后它就能够适应你的身体(现场演示的视频里,一女孩穿着高跟鞋,试图搬起一个箱子并没有成功,在穿戴好 BackX 之后就能轻松抬起箱子)。

可以看到这个设备还是非常有效的,而且我们的设备价格不到五千美金,因为制造的时候比较精简。

我们还有一个叫做 KneeX 的项目,主要是关注膝盖的,在使用这个设备之后膝盖承受的压力就会减少 50%。我们同样也是在不同的地方,包括在工厂的各种情境之下做了很多的测试和评估。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

ArmX 是关注肩部的设备,我们在各种情境之下都做了测试。这个人已经把这个设备戴上了,需要在屋顶施工,戴上我们的设备之后可以做很长时间的工作。这是日本造船厂里面做的打磨工作,可以把所有外骨骼的产品都穿上,然后去看整体的效果。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

PhoeniX:帮助病人重新恢复行走能力

我们把人的智能和机器结合起来,并不是想要取代人,反而希望加强人的力量和耐力,但是这个应用不一定是用在工业制造领域。医疗领域当中我们刚刚完成了一个产品,这个产品叫做 PhoeniX,也是一个非常聪明的设备,它有两个控制器、三个模块,包括髋部、腿部和膝盖的组件,可以看到这个男士已经摆脱了轮椅,可以完全地走到户外,也能够不断地坐着站着,可以进行很好的运动。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

这是小脑出现病变导致人不能正常地移动自己的身体(脑瘫,Cerebral Palsy),而且不能走路,之后人长大了,但是肌肉却停止生长。对于患病的人来说,走路会越来越困难。八到九岁的时候可以走得很快,但是走路的姿态特别的笨重,之后就也不能进行走路和工作了,所以我们必须训练他们如何进行走路。训练师并不是什么时候都有时间的,我们也要使用外骨骼装备,然后让他们接受这样的训练。到目前为止,我们还没有一个完全成熟的结果,可以看到它能够很好地适合孩子膝盖的长度。

WRC 2016 | 加州大学Homayoon Kazerooni教授:钢铁侠并不炫酷,减轻普通人艰辛才能激励机器人发展

虽然之前我们的医疗机器人也得了奖,但是我们认为现在还没有一个让大家眼前一亮的产品,不过我们期待着这样的产品能够很快出来。所有这些上面提到的人,可能都是你们身边的朋友和亲人,你完全有办法帮助他们。我们也在寻找合作伙伴和投资,总部是在伯克利,工厂是在宁波,所以也需要共同合作制造大家需要的医疗机器人。

Ps:  Homayoon Kazerooni 博士是加州大学伯克利分校的机械工程学教授,同时也是伯克利分校机器人和人体工程学实验室主任。是外骨骼、机器人学、控制科学、人机系统及增强、生物工程、机电一体化设计、智能辅助装置及动力与推力领域的权威专家。他曾担任过多个机械工程领导职位,而且还是 ASME 动力学系统与控制杂志,以及 IEEE 机电一体化杂志的编辑。作为公认的机器人技术权威专家,Kazerooni 博士已经发表了 200 多篇论文、为多个国际会议进行过 100 多场演讲,同时还是多项专利的发明者。2005 年,他成立了 Ekso Bionics 公司,主要为全球多家康复中心,提供医疗外骨骼。

延伸阅读:

WRC 2016 | 意大利比萨安娜大学教授Paolo Dairo:让机器人钻进身体治疗疾病

WRC 2016|斯坦福教授Oussama Khatib:海底“阿凡达”如何在350年前的沉船上打捞一只古董花瓶

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