中国科学院院士、ディン・ハン氏: ヒューマノイドロボット - ロボットと人工知能の組み合わせにおける限界点
工業生産は国民経済の重要な柱であり、発展とアップグレードを達成するための重要なツールです。早くも2002年、中国共産党第16回党大会は、情報化を利用して工業化を推進し、工業化を推進して情報化を推進し、高い科学技術内容、優れた経済的利益、低資源消費を伴う道を見つけることを提案した。環境汚染を減らし、人材面でのメリットを最大限に引き出す新しい産業化アプローチ。それ以来、「新産業化」という言葉は政府文書で頻繁に使われるようになった。
2015年に「中国製造2025」が発表され、ハイエンドCNC工作機械、産業用ロボット、積層造形装置、インテリジェント生産ラインの開発に焦点を当て、情報化と工業化の深い統合を推進することが明確に提案された。
過去 10 年間、中国の製造業は「中国製」から「中国のインテリジェント製造」への変革の旅に乗り出しました。今日、スマート機器、スマート生産ライン、スマートワークショップ、スマートファクトリーは、品質と効率の向上から省エネと炭素削減に至るまで、あらゆるところで情報技術、自動化技術、人工知能技術の影響を反映して広く使用され、推進されています。従来の製造業のエンパワーメントについて。
インテリジェント製造の主要テクノロジーの 1 つであるロボットは、新素材、スマート センサー、人工知能などの新興テクノロジーを統合し、製造プロセスに直接参加し、危険な作業や反復的な作業を手作業に置き換えることができます。ロボットは中国の製造業のデジタル変革を促進する重要な力となっている。
「ロボットはインテリジェント製造の手足であり、インテリジェント製造の最終目標は人間と機械の統合です。」中国科学院院士の丁漢氏は最近、華東師範大学上海人工知能金融研究所の第１回年次学術会議に出席し、ロボットの開発動向に関する自身の研究と判断を共有した。彼はこう提案した、「ロボットはユビキタスな製造を可能にします。」
HyperAI は光栄にも、インテリジェント製造分野における彼の深い蓄積と、産業用ロボットやヒューマノイド ロボットなどの研究分野に対する独特の洞察について学ぶために、学者のディン ハン氏に詳細なインタビューを行うことができました。
ロボットは人工知能テクノロジーの重要な出発点です
第一次産業革命は、人間と動物の力が機械に取って代わられることで特徴づけられ、人間社会の発展における重要なマイルストーンとなりました。第二次産業革命では、電力の大規模な利用が見られ、工場の設立と工業生産の集中化が促進され、分業の深化に伴い専門技術の重要性がますます顕著になりました。
第三次産業革命、すなわち情報技術革命は、コンピューター、デジタル通信、インターネットなどの技術革新を中心に、生産効率の向上を加速させてきました。産業用ロボットが誕生したのもこの時代です。 1959 年、アメリカ人のエンゲルバーグとデヴォアは世界初の産業用ロボットであるユニメットを製作し、ゼネラル モーターズのダイカスト工場の生産ラインで使用し、空想のロボットを現実にしました。
しかし、1950年代のロボットは主に機械的なアームの形で単純な反復動作を完了するものであり、「人間」という概念はまだ形成されていませんでした。当時、プログラム可能なロボットアームは、プログラムに従って単一種類の作業の基本的な作業しか完了できませんでした。過去 10 年間、モノのインターネットや視覚センサーなどの基盤となる技術や製品のアップグレード、および人工知能技術の徹底的な応用により、機械は工業製造環境において意思決定能力を獲得し始めました。 、まさに「ロボット」に向かって進んでいます。
学者のディン・ハン氏は、将来、電気機械システムと生命システムが深く統合されると、ロボットの開発トレンドは、より高い環境適応性と自律性をもつことです。ヒューマノイドロボットは、非構造化環境において自律的な意思決定を達成することが期待されており、人工知能、大型モデル、センサーのシームレスな接続は、ロボット技術にさらなる革新とブレークスルーをもたらすでしょう。
学者のディン・ハン氏は「将来、ロボットは人工知能の重要な足がかりになるだろう」と強調した。人工知能の応用拡大は「人を助け、人を拡張し、人に奉仕する」ことを中心とし、技術の進歩によって人間を退屈な作業から解放し、より高度で創造的な活動ができるようになると考えている。今後10年間はロボットと人工知能の組み合わせが爆発的に発展する時期になるだろうと同氏は判断した。
工業製造の分野に戻ると、彼は「ロボットはインテリジェント製造の手足である」と信じており、部品との初期の相互作用から、環境、人間、他のロボットとの複雑な相互作用に発展すると考えています。ロボット製造は、戦略的領域におけるコアコンポーネントの効率的かつ高精度な加工のための新しいアイデアも提供します。
人型ロボットはロボット技術の達人であり、頂点に立つものです
初期のロボットは工場で精密な製造作業を行うことが難しく、その精度や感度も工作機械とは比べものになりませんでしたが、技術の進歩に伴い、ロボットは工業生産の風景を変えています。
現在、多くの企業が「ブラックライトファクトリー」、つまり完全に無人で機械の自動運転に依存するスマートファクトリーを推進しており、産業用ロボットやロボットアームが広く使われていますが、これらは主に一部の大量生産を担っています。標準化された処理と製造は、プリセットされたプログラムとアルゴリズムに従って、認識、フィードバック、ループ操作を実行します。一部の少量バッチ、高度に熟練した精密部品加工の場合、従来のロボットでは処理できません。
この課題に対して、学者のディン・ハン氏は、人型ロボットと巧みな操作には業界において大きな可能性と価値があると信じています。ヒューマノイド ロボットには、機械、電化製品、材料、センシング、制御、人工知能などの複数の分野が交差し、統合されています。それらはロボット技術の達人であり、頂点に立つものとして国際的に認められています。
近年、国内外の多くの企業が人型ロボットトラックに投資しています。ボストン ダイナミクスが油圧システムを使用して構築したアトラスは、幼児から風の強い歩き方まで成長し、ロボットに対する人々の理解を常に新たにしています。油圧式アトラスは「引退」しましたが、人型ロボット開発の基礎を築きました。
テスラ創業者のマスク氏は2021年に軍用ロボット分野への参入を発表し、2024年初めには第2世代オプティマスがテスラ工場内を歩く動画を公開した。 NVIDIA 創設者のジェンセン ファン氏も、人型ロボットが業界を変えると提唱し、今年の GTC カンファレンスで NVIDIA GR00 プラットフォームをベースにした人型ロボットを紹介しました。
中国では、UBTECH が 2023 年末に資本市場への参入に成功し、「第 1 位の人型ロボット株」になりました。ファーウェイを退社後、「ファーウェイの天才智恵君」氏が設立したZhiyuan Robotも、2023年8月に初の汎用具現化インテリジェントロボット「Yuanzheng A1」をリリースした。
本質的に、人型ロボットは「ヒューマノイド」と「ロボット」の 2 つの部分に分けることができます。 「ヒューマノイド」とは、その外観が人間の二足歩行や手のデザインを採用し、人間の働きに近い形でさまざまな作業を遂行することを指し、「ロボット」とは、一定の判断能力や思考力を必要とするものを指します。与えられたプログラムを実行する機械ではなく、人間のようなものです。
学者のディン・ハン氏は、判断意識を持つことは人型ロボットの破壊的な変化の一つであると考えている。たとえば、これまで家庭用ロボット (掃除ロボットなど) は、ユーザーがプログラムを開始すると、計画されたルートに従って掃除をしていましたが、判断意識を備えたロボットは、機械に基づいて家の中やテーブル上のゴミや散らかったものを検出できるようになります。ビジョンとスマートセンサーにより、積極的に整理と掃除を行います。
技術レベルでは、ディン・ハン学術院議員は、特殊な環境での人型ロボットの適用を加速し、過酷な条件や危険な現場での作業のニーズを満たすことを提案しました。複雑な環境における身体制御、素早い動き、正確な知覚などの能力を強化し、特殊なアプリケーション シナリオ向けに信頼性の高い人型ロボット ソリューションを作成します。
学者のディン・ハン氏はロボット工学の困難な課題に取り組む決意をしている
三度の産業革命の間、技術の自主性と革新の点で我が国と西側諸国との間に一定のギャップがあったことは否定できません。しかし、近年、5G、モノのインターネット、AIなどの技術の発展により、国内の科学研究と産業はチャンスを掴み、一部の分野では追いつき、あるいは同等の成果を上げています。
学者のディン・ハン氏は次のように考えています。私の国の大きな利点の 1 つは、技術的な進歩を促進できるシナリオが豊富であることです。同氏は、現在は我が国の産業変革期と一致しており、多くの応用シナリオが出現しており、シナリオと製造タスクに焦点を当てることができれば、我が国の関連分野の技術レベルを向上させ、産業の進歩に大きく貢献できるだろうと指摘した。 。
ロボット研究の分野に参入した最初の学者の 1 人として、ディン ハン学術研究員は、産業用ロボットが障害を克服し、画期的な進歩を遂げるプロセスを目撃してきました。
1986 年にはすでに、ディン ハンは指導者に従ってロボット工学の分野で研究を開始しました。 2001 年以来、彼と彼のチームは 20 セット以上の産業用ロボット オペレーティング システムを開発してきました。これらは溶接、組み立て、パレタイジング、機械加工などの分野で広く使用されています。研究成果「産業用ロボットオペレーティングシステムの主要技術の研究・開発・応用」が国家科学技術進歩賞の第2位を受賞した。 2005年にデジタルマニュファクチャリングの基礎研究に取り組み始め、デジタルマニュファクチャリング分野における第一次国家重点基本研究開発計画（973計画）プロジェクトの議長を務め、ローリングサポートを受けた。
2012 年頃、ディン ハン氏はロボット製造の幅広い展望について鋭い洞察力を持ち、ロボットとデジタル製造技術の統合を開始し、ロボットによるインテリジェント製造の新しい方向性を生み出し、「鉄製工作機械、流れるワークピース」からの製造モデルの変革を推進しました。 「鉄製のワーク、流水製の工作機械」まで。
2016年には国立自然科学財団の大型研究プロジェクト「包括的ロボットの基礎理論と基盤技術の研究」の運営専門家グループリーダーを務め、世界に先駆けて基礎理論と基礎技術の研究を行った。インクルーシブロボットのキーテクノロジー。
2017年には国家重点研究開発プロジェクト「大型風車ブレードロボット知能研削研磨技術及びシステム」を主宰し、研究成果「大型部品マルチロボット知能研削研磨加工技術」が採択された。 2018 年の中国のインテリジェント製造における科学技術開発トップ 10。
コア技術の独立した制御性を積極的に推進することに加えて、Ding Han 氏は次のことも強調しました。「物事は 2 つに分ける必要があります。一方では、私たちは自律的かつ制御可能である必要があり、他方では、テクノロジーにおける世界的な協力が必要です。」
結論: スマート工作機械と人型ロボットが工場で標準になるとき
学者のディン・ハン氏は、複雑な細分化が行われている製造業において、特に我が国のAIにおいて、ロボットの応用空間と範囲は拡大し続けると考えており、人工知能アルゴリズムによりリアルタイムのオンライン検出と測定がさらに可能になると考えている。チップとセンサーが進歩を続けるにつれて、「工作機械はスマート工作機械になる」。
同時に彼は次のように予言した。人型ロボットが工場に入り、これは、反復性が高く、退屈で、人間の健康に有害なタスクを人間に代わって完了することで、人間がより価値のある有意義な仕事に集中できるようにします。