物流体系中的人机协同讨论

跟着智能制作和智能物流的不断开展,在多方要素影响下,主动化、智能化需求益发凸显。特别是跟着云核算、大数据、物联网、5G等技能的开展,机器(人)被赋予越来越高、越来越多样化的智能,它不只是帮忙人类做一些简略重复性的劳作,乃至可以具有必定的自主性,帮忙人类或独立完结较为杂乱的作业。可见,未来很长一段时间内,部分作业的无人化程度必然会越来越高。但归纳机器人作业功率与本钱,以及机器从事高度柔性作业仍然受限等要素,智能制作与物流中心等场景下整个物流体系的全主动化、无人化作业仍较难大范围落地,由人与机器合作一起作业的人机协同仍是未来很长一段时间内的干流形式。

什么是人机协同?

依据工信部的统计数据,2020年全国工业机器人完结产值237068台,同比增加19.1%。另一统计数据显现,近五年物流机器人的年均增加量超越20%。总的来看,机器替代人已经成为整个社会开展的必然趋势。虽然机器具有了更高的智能性和自主决议计划才干,但其智能水平仍然无法与人抗衡,它无法像人相同进行高度杂乱、柔性的作业,愈加不具有人的主观能动性,无法完结创造性的作业;而且从使用视点来看,本钱仍然较高,高度智能化机器人尤甚。因而,人机协同成为干流挑选。

什么是人机协同?现在职业界并没有一致的界说,从广义上了解,但凡人与机器合作作业的都可以称为人机协同,与之相关的概念还有人机协作、人机交互等多种说法。这几个概念内容相关又略有误差。

人机交互(Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction,也称人机互动),是一门研讨体系(包含各种机器以及核算机化的体系和软件)与用户之间的交互联系的学识。

协作,百度百科给出的界说是指在方针施行进程中,部分与部分之间、个人与个人之间的和谐与合作,更着重资源、技能、信息等的和谐合作。

协同,指和谐两个或许两个以上的不同资源或许个别,协同一致地完结某一方针的进程或才干,愈加着重方针的完结。

详细到物流体系中的人机协同,它描绘的是人与有必定智能性的机器合作,如智能移动机器人以及协作机器人等在同一工位或许同一场景下一起完结某项作业。可以是人和机器人一起完结同一项作业,也可以是在整个物流大体系的某个(或某几个)环节由机器人独立完结全主动化作业,其它环节由人完结,完结人与机器的无缝合作。从这个意义上来说,人机协同首要指在体系的调度之下,人和机器互相合作,一起作业,终究完结既定的物流使命和方针,如对功率、本钱、安全等多方面的要求。

关于人机协同,职业专家、我国仓储与配送协会副会长王继祥也共享了自己的了解。他表明,物流体系中的人机协同,要么以人的作业为主,要么以机器作业为主,但不管人辅佐机器,仍是机器辅佐人,其首要的特征或起点是充沛发挥人与机器各自的优势,彼此协作。因而,人机协作可以视为人机协同的初级阶段。

人机协同:充沛结合人与机器的优势

谈及人与机器的优势,不难了解,机器的产生是为了服务于人类的日子和出产,帮忙人类从事很多单调、重复单调以及具有风险的作业,它的优势在于可以长期作业,在准确性、精准度,以及负重等方面的才干均高于人作业业。但人明显更具创造力,更具柔性和主观能动性。

某职业专家则结合物流作业需求进一步剖析了人与机器的不同优势。他表明,人在进行物流作业时,首要是脑、眼、手、腿的协作合作,机器就是在必定程度上具有其间的某一项或几项功用,如移动机器人首要替代人的行走,拆/码垛机器人替代人手进行托盘货品的拆分和堆放,关节机器人可以在产线上替代人工进行主动安装等作业。虽然从单个作业或许环节来看,这些机器人完结了全主动化无人作业,可是整个流程还需求人来合作完结。

正因为人和机器有各自不同的优势,就需求在体系设计时,对作业分工进行清晰的区分然后充沛发挥其各自的优势,如机器倾向于做很多重复、繁琐、程式化、重膂力的作业;而需求依托脑力以及高度柔性化的作业,则由人来完结。只需将人和机器的作业进行合理区分联接,充沛表现人与机器的优势,才干最大或许地发挥整个人机协同体系的价值。

另一位专家也表明,人和机器的分工一般也与人机协同体系的智能化程度休戚相关。他指出,当体系具有较强的自决议计划才干和较高智能化程度时,因为体系知道大局的信息,可以做出更沉着的决议计划,因而人就变成体系中一个很小的单元,只需求成为一颗“螺丝钉”,不需求具有考虑才干,和机器相同都是为合作体系服务的,一切的动作均依照体系指令履行。例如在某些“货到人”体系中,拣货人员不需求考虑拣选的货品品种和数量,依照灯火拣选指令或许屏幕显现内容进行作业即可。这一作业从理论上也可以悉数主动化,可是根据拣选作业的难度、柔性以及本钱等多方面要素考虑,现在是人机协同最为首要的场景。相对应地,在智能化程度相对较低的人机协作体系中,还需求人来进行干涉,由人做出各种判别和决议计划,机器只需求具有必定的智能性。

人机协同的要害:功率与安全

体系的分工是否合理,也直接决议了人机协同的功率。在人机协同形式下,因为触及人和机器的彼此合作,那么人和机器各自的作业功率并不可以代表整个别系的功率,当分工不合理或许功率不同步时,资源的搁置和糟蹋便产生了。因而,人机协同的功率首要需求一个智能化的物流体系来支撑。

不管处于何种智能化程度的物流体系中,只需触及人和机器的一起作业,那么安全就是要要点考虑的要素,这也是人机协同最基本的要求。以现在使用广泛的智能物流机器人为例,极智嘉、牧星智能的两位相关担任人均表明,要完结人机协同,而且确保人和机器人在同一作业场景下安全作业,最要害的技能是机器人的感知才干。这种才干一方面表现在对环境的感知,如经过激光雷达、五颜六色相机等技能完结对环境的描绘以及对障碍物的精准辨认、定位和避障;另一方面则是经过深度相机等技能辨认人的概括,机器人需求经过相关模型的匹配将人和其他障碍物差异开来。特别是在某些场景下,机器人和人有直接触摸,需求感知人力的巨细并做出相应的动作,然后防止在人机合作作业时与人产生过度触碰形成人员损伤。

极智嘉有关担任人还表明,除了感知才干,机器人本身的智能途径规划才干也很重要。例如,在有多智能体以及人员混行的杂乱环境中,经过感知到的信息进行智能的途径规划和行为决议计划(如移动方向、速度、间隔的挑选等)。此外,机器人还需求具有很强的底层运动控制才干,确保机器人在履行动作时分的准确性。

牧星智能相关担任人也弥补着重,为了让人和机器人愈加无缝的协作,不只机器人需求知道周围环境以及接下来的作业使命,人一起也需求知道机器人此刻的状况。因为人在实际操作中有或许呈现各种反常,而机器人程序不或许穷举或许预设一切的状况,因而要完结人与机器人的彼此感知和无缝协作,相同需求依赖于体系智能化和才干的不断提高。

王继祥指出,跟着职业的开展和技能的晋级,未来的人机协同将是人与机器无缝的互动和全面交融。一方面是人和机器的智能协同,并首要表现在数智化的完结上。据介绍,“数智化”这一概念,最早由北京大学 “知本财团”课题组于2015年提出,是对“数字智商”(Digital Intelligence Quotient)的阐释,是数字才智化与才智数字化的组成。另一方面是人与机器人在交流上的交融,又分为初级的RPA(Robotic Process Automation,机器人流程主动化)+AI方法,以及高档的脑机接口BCI(Brain Computer Interface,指人脑与外部设备之间创立直接衔接,完结脑与设备的信息交流),这归于人工智能最前沿的探究,与物流范畴的使用相关不大。

相关文章