第20届中国青少年机器人创意比赛主题解读

顿向明
2019年12月11日
提纲
Ø协作机器人的含义
Ø协作机器人的意义
Ø协作机器人的实例
Ø协作机器人的创意举例Ø本次创意比赛的潜在期望Ø总结
p协作是个体或群体间为实现共同目标而相互配合完成特定任务的行为方式。

p协作机器人是具有协作工作方式的多机器人系统。

•多主体
•共享目标
•互操作性
p协作机器人的主体可以是机器人，也可以是自然人。

p协作机器人系统中参与主体必须包含机器。

p协作的意义
•提升工作效率
•提升智能与适应环境的能力
•提升整体的工作量或工作质量
p人机协作机器人
•2014年10月，博世(Bosch)推出了其首个协作机器人解决方案APAS
p人机协作机器人在与人的协作中安全性是重中之重
协作机器人的实例2
p人机协作机器人
•ABB公司推出一款双臂协作型机器人，名叫YuMi。

协作机器人的实例2
p人机协作机器人YuMi, 协作不是为人提供服务
协作机器人的实例3
p多机协同物流机器人——亚马逊仓库物流机器人
协作机器人的实例3 p同质多机机器人
p地空协同安保机器人
•新加坡Otsaw Digital推出的世界第一款地空户外安全机器人O-R3
p异质地空协同安保机器人O-R3
p机器人建图任务
•个体任务
•多主体间的协作关系
•建图结果的融合
p捡药、发药协作机器人系统•人机系统
•药品的识别与运送
•人机之间的正反馈与负反馈
12台ABB机器人抱团过圣诞：装扮圣诞树、演奏圣诞颂歌、制作圣诞特饮……
•圣诞将至，浓浓的节日气息充斥着大街小巷。

听，远处传来了圣诞颂歌，是12个ABB机器人在美国奢侈品百货连锁店Bloomingdale进行的一段美轮美奂的圣诞演出。

•在第一个窗口中，4个ABB机器人协同工作，2个吊顶式ABB IRB 120机器人和两个落地式ABB IRB 120机器人，正在相互传递20个小金球，然后将小金球放置在树枝上，共同装饰着圣诞树。

•当20个小金球放置完毕后，4个“小家伙”再将这些小金球取下来，并不断重复该操作。

这一轮装饰过程持续30分钟。

•第二个窗口，圣诞颂歌正在循环播放，这是由4个ABB IRB 1200成员组成的节日管弦乐队、一名演奏铜管振动器、一名敲击手鼓、一名敲击木琴、还有一名贴心的音乐会钟声专职伴奏。

•路过的人可以从“Deck the Halls” 、“Jingle Bells” 和“We Wish You a Merry Christmas”中任选一首歌，让“乐队”为你演奏。

•第三个窗口显示的是RoboScreen圣诞节卡拉OK窗口。

当路人选定好曲目后，三个ABB IRB 120机器人会不约而同地举起歌词显示屏。

•38英寸的RoboScreens可为视频显示器带来高度协调的六轴运动，既像一位主持人，又像一个小舞者。

当RoboScreens可以以各种形式组装在一起时，可显示一个大的内聚视频或图像。

而当它们分开时，RoboScreens可以显示单个虚拟屏幕之间跳跃的同步图像。

这创造了一种高度参与和动态的观众体验，在这种情况下，激发了路过的购物者参加节日庆祝活动的欲望。

ABB表示，RoboScreens已获得机器人动画师andyRobot的专利。

andyRobot（又名Andy Flessas）是美国机器人技术设计师、计算机动画师和机器人艺术公司的所有人。

他发明了机器人控制的视频显示器RoboScreen，并且是RobotAnimator软件的作者。

•RobotAnimator是计算机动画软件Maya的插件，它使机器人能够在其他技能中滑动、摇摆和循环。

Flessas 于1999年开始与ABB Robotics合作，从那时起，他为全世界的艺术和娱乐行业开发了机器人解决方案。

•还有一个机器人在哪呢？
•
•别急，还有一个在室内工作呢。

ABB的双臂协作协作人YuMi化身“咖啡师”，在Bloomingdales商店内，正在为购物者展示最新的Nespresso咖啡体验，可提供多种咖啡选择。

本次创意比赛注意事项的探讨
p人机协同系统中人的作用-是被服务的对象吗？
p协同配合是否导致工作效率的提高？
p形式与内容：作品的设计动机与意义就是内容。

p双臂机器人双臂的协同算不算，关于多主体的探讨。

本次创意比赛的潜在期望
p机器人要求具备的三种属性
•具有实施操作的本体结构
•具有智能和感知能力
•具有作业功能
p机器人设计要具有一定的智能
p机器人间要具有信息通讯与信息处理融合的能力p机器人多机系统的软件设计对单机系统的不同
总结
p明确协作机器人创意作品与以往作品的不同。

p了解协作机器人设计的意义，从而实现更好的创意
p通过实例与举例开拓一下大家的思路，抛转引玉
p任何创意作品都不是空中楼阁，大家要平时多学习并培养学生平时对机器人智能技术、人机交互技术、传感器技术、通讯技术等掌握。

p软件是机器人的灵魂，大家要平时应多学习并多培养学生的软件工程能力。