近日,在“索尼技術日”,索尼集團以“激發情感的技術”為主題,推出了八項技術,其中一項名為“機械手”的技術尤為引人注目。
透過圖片可以看到,從外形而言,索尼推出的與其說是機械手,更像是一種可用於讓機器拾取物體的機械化鉗子。
▍力控機器人概念模型——機械手
據索尼工程師介紹,索尼此次推出的機械手其實是一種機器人抓取器,此機械手的亮點在於無需事先輸入資料,機械手即可像人手一樣仔細甚至更精細的抓取不熟悉的物體而不掉落或斷裂,以及能夠根據所握持的物體精確控制握力,如物體開始滑落,機械爪還可以自主調整手指放置的位置和力度以把握物體。
索尼工程師透過現場實際使用機械手夾取土豆、機械手夾取玫瑰、機械手夾取空紙杯並逐漸向紙杯中注入水改變水杯重量的三次不同測試,現場驗證了機械手兩大亮點功能的真實性。
對於人手來說,要實現這兩個功能無疑是非常簡單的,但機械手要做到這兩點則需要涉及到非常多且複雜的技術。
要想實現機械手抓住不瞭解的物體且保證物體不掉落或者斷裂,必須考慮到物體的重量、質心、軟硬、光滑度等多種因素,機械手需靈活處理各類物體,其抓握力不能太強也不能太弱。
上述這些問題的解決涉及到多項技術。首先,需要為機械手配備一組感測器,以保證能穩定抓取包含形狀、重量、摩擦系統等不確定性的未知物體。其次,機械手需要擁有對未知物體的抓握力控制技術。最後,為了讓機械手生成朝向目標位置的連續無碰撞軌跡,實現機械手平穩執行,還需要運用到快速運動規劃技術。
據瞭解,索尼此次推出的機械手未知物體抓取力控制技術的實現就涉及到“初始滑動”物理現象。
索尼透過數學建模的方法完成了對未知物體任意方向的初始滑動檢測和控制,並基於該模型推匯出了感測器的最優配置和控制演算法,解決了機械手抓取未知物體的力控問題。索尼進行的該項研究同時也成為世界上第一個描述旋轉初始滑移機制和控制演算法的數學模型的提出。
索尼創新性的應用了感測器配置、感測器訊號處理和自適應抓力演算法來穩定檢測初始滑動,完成了機械手概念模型的研究,進而完成了此次推出機械手的研究。
據索尼工程師介紹,此次推出機械手是索尼正在開發的力控機器人的概念模型,下一步,索尼將透過集合機器人技術與人工智慧技術,進一步提高機械手的感測能力,繼續挑戰在需要與人類共享同一空間的平滑運動家庭作業等場景中實現任務運動和遠端操作。
值得一提的是,索尼對人工智慧技術的研究早已展開。透過索尼官網查詢可以看到,早在2020年4月索尼集團就已成立全資子公司Sony AI開始研發在娛樂領域的人工智慧技術,並開展機器人技術方面的相關研究。
▍移動機器人驗證機——六足?六輪?
此外,對其他機器人領域的研究,索尼也在跟進。
前幾日,繼釋出機械手之後,索尼就又釋出了Sony Group Corporation和Shimizu Corporation已開始在建築工地實際使用巡邏/監控機器人的聯合示範實驗的訊息。
此次示範實驗將在清水公司正在建設中的虎之門塔樓/麻布臺專案A座*進行。索尼的研發中心將在具有臺階、開口、障礙物等的實際施工現場執行正在開發的移動機器人驗證機,從硬體和軟體兩方面對其效能和技術驗證進行評估。
據瞭解,索尼正在開發的移動機器人驗證機高720~1220mm,總長912mm,總寬672mm,包括電池在內總重89kg。在設計結構上,索尼研發的移動機器人採用了單腿運動和六足輪配置以保證移動機器人在平衡、平整、不平整等不同“地形”混合的車輛使用環境中,始終可以穩定高效地移動,其最大移動速度可達到1.7m/s。
由於機械配置可分配施加在機器人腿上的負載,因此機器人還可實現 20 kg 的高負載。
可以看到,索尼在機器人行業的野心不僅限於家用/服務機器人、在建築機器人亦或是其他索尼尚未對外公開的領域,也許索尼也在悄悄努力。
透過在索尼官網技術板塊的研發中心查閱很輕易就能發現,索尼目前技術研發的12個主要領域中,包含了人工智慧和機器學習、機器人、系統架構和處理器(包括數字孿生、物聯網、區塊鏈等)、展示與表達(包括空間顯示、視網膜掃描眼鏡顯示器等)等4個機器人相關研究領域。
可以看到,作為影象感測器領域的全球領導者,機器人技術的研究已佔到索尼技術研發的1/3。很顯然,索尼的研發重心已經開始逐漸偏向機器人相關領域。
索尼這個在音樂和電子產品領域擁有強大全球影響力的巨頭正在悄然進行轉型。
▍手機業務轉型嘗試
其實,這並不是索尼第一次嘗試轉型。早在很久之前,索尼就進行了做手機的嘗試。
在諾基亞、摩托羅拉、愛立信還是手機三巨頭的時代,索尼就和愛立信強強聯合,合資創辦了索尼愛立信。在索尼影音技術的支援下,索愛推出首款音樂手機W800成為一代人的回憶。
後來,隨著智慧手機時代的到來,蘋果、三星及OV等品牌崛起,各個品牌手機爭相發展,維持原狀的索尼手機便逐漸成為了邊緣產品。
2019年4月,索尼正式把影像產品事業部、家庭影音事業部和移動產品事業部合併為消費電子和解決方案事業部。連續多年虧損的手機業務卻並沒有被砍掉,而是作為業務擴充套件的一部分,與消費電子業務進行了合併。
畢竟,至少在未來十年內,智慧手機仍將是最重要的消費電子產品之一。
▍結語
無論是手機還是機器人,索尼一直在其他領域嘗試探索。而這,或許與索尼本身自帶的科技屬性相關。
索尼最早就是做電子產品起家的。
從磁帶錄音機到相機、耳機,憑藉超然的技術,索尼成為高階彩電行業的龍頭。
在索尼技術的加持下,這一次,索尼將在機器人領域帶來怎樣的驚喜?讓我們拭目以待!