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機器人

什么是智慧星球,現(xiàn)在就帶你研究

2025China.cn   2021年04月26日

  “ABB杯智能技術創(chuàng)新大賽”開賽六周以來,已有來自全國320個團隊、近700人注冊報名。為幫助選手們更高效地備戰(zhàn)比賽,4月21日ABB舉辦了首場專家論壇,特邀大賽出題人、評委、主辦方代表等五位業(yè)內(nèi)大咖坐鎮(zhèn)現(xiàn)場直播,解讀賽題、解惑攻略,交流智能技術發(fā)展趨勢與創(chuàng)新人才成長之道,超過2.6萬人次觀看了本次論壇直播。

  啟智勵志,賽出自己的風格

  世界是隨機的,充滿不確定性:游戲如此,你不知道下一個出現(xiàn)的俄羅斯方塊會是什么形狀;比賽亦是如此,不知道下一刻會遇到什么挑戰(zhàn),會和哪些高手過招,但其魅力恰恰也在于此。中國自動化學會副理事長、上海交通大學電子信息與電氣工程學院李少遠教授從不確定性和挑戰(zhàn)談開:比賽中會有各種不確定性,選手們要面對問題、解決問題,應對各種各樣的挑戰(zhàn),而應對挑戰(zhàn),擁抱不確定性正是自動化技術、智能技術發(fā)展的源泉。

  他進而用“啟智·勵志”四個字來概括參賽的挑戰(zhàn)與收益:選手們要充分挖掘、綜合、創(chuàng)新在課堂里所學的專業(yè)知識去解決現(xiàn)場問題,因此要充分發(fā)揮智慧,這叫做啟智。同時也要勵志,勵是鼓勵,志是志向、志氣。比賽過程中會暴露一些課堂里學的不到位的知識,所以賽后我們要進一步去思考,加強后續(xù)課程的學習,成為綜合應用、創(chuàng)新能力都很強的自動化專業(yè)人才。

  去年比賽贏得一等獎的武漢大學團隊就是一個成功的案例。武漢大學電氣與自動化學院張俊教授介紹了去年參賽的經(jīng)驗與感受:去年當?shù)弥愂录磳⑴e行時,我們在武漢大學電氣與自動化學院的支持下招募了武大弘毅學堂工程學的學生。同時,我們與武漢大學口腔醫(yī)院合作,得到了院領導的大力支持。我們具有良好的基礎,經(jīng)過團隊艱苦的努力,攻克諸多難關,包括前期的醫(yī)療問題選型、機器人孿生技術的學習、人體3D模型的建立、手術過程的模擬、機器人精準控制等,最終完成了研發(fā),獲得了好成績。ABB機器人系統(tǒng)提供了良好的學習體驗和學習曲線,讓隊員們能夠在短時間內(nèi)掌握大部分所需功能,并在孿生系統(tǒng)實現(xiàn),從而更加聚焦在應用設計與功能研發(fā)上。因此,在較短時間取得了在醫(yī)療手術應用上的滿意效果。

  ABB貝加萊大中華區(qū)總裁肖維榮博士在企業(yè)與學界合作方面有著多年豐富經(jīng)驗,他表示:對于學生來說,參加比賽一定會收獲良多:首先是接觸到實際的項目,通過參賽,理解產(chǎn)業(yè)的實際應用是怎么樣的,如何解構、分析問題;其次,可以通過比賽這個平臺交流,與產(chǎn)業(yè)專家一起工作,理解工程師是如何工作的;再次,通過參賽,還能接觸到企業(yè)在更多細節(jié),如溝通、演講、文檔方面的一些方式方法。當然,比賽也讓企業(yè)發(fā)現(xiàn)選手的潛能,獲得未來發(fā)展的機會??傊?,通過參賽,可以幫助學生將理論聯(lián)系實踐,了解到課堂之外的技能需求,鍛煉這方面的能力。

  本屆大賽在賽題設置上也充分體現(xiàn)了理論聯(lián)系實踐的精神,挑戰(zhàn)組(RobotStudio?俄羅斯方塊玩家挑戰(zhàn))與技能組(協(xié)作機器人圖形化編程應用與開發(fā))兩組賽題都寓智于趣、寓賽于樂,幫助選手錘煉創(chuàng)新思維,提升實踐能力。

  ABB機器人業(yè)務部中國區(qū)研發(fā)負責人屠升平介紹說:就拿挑戰(zhàn)組賽題來說,整個開發(fā)環(huán)境是基于ABB經(jīng)典的數(shù)字化仿真軟件Robot Studio?。里面用到的機器人模型是我們實際機器人的數(shù)字孿生,現(xiàn)實中碰到的問題同樣會在仿真環(huán)境中體現(xiàn)出來,仿真環(huán)境中解決的問題,實現(xiàn)的動作、軌跡等,也都可以無縫地復制到現(xiàn)實應用中去。

  我們的賽題在增加趣味性的同時,也設置了一些挑戰(zhàn)。首先,比賽是基于RobotStudio?的二次開發(fā),所以需要熟悉RS的開發(fā)環(huán)境;其次,俄羅斯方塊的堆砌需要有優(yōu)化算法,這里面大家可以有很大的發(fā)揮空間。另外,機器人的輸送路徑、抓放姿態(tài)、運動盲區(qū)、避免碰撞等等,也是機器人應用過程中的實際挑戰(zhàn)。我們非常鼓勵參賽同學使用新技術、新方法,自由地做出超出賽事主辦方想象的創(chuàng)新。只要是符合賽題的要求,并不限制解題的思路,期待同學們在比賽過程中有所收獲,也賽出自己的風格。

  參加技能組比賽的選手將使用簡易編程軟件Wizard對機器人完成離線編程,進行虛擬仿真,并發(fā)揮創(chuàng)意,發(fā)掘協(xié)作機器人在生產(chǎn)、生活中的創(chuàng)新應用。ABB機器人業(yè)務部中國區(qū)一般工業(yè)業(yè)務單元負責人鄧奇介紹了賽題設置的背景:要掌握基本的機器人編程,不僅需要有一定的機電自動化知識,還需要經(jīng)過較長時間的培訓。如今的工業(yè)現(xiàn)場,機器人應用數(shù)量的增長速度非常快,而具備相應知識背景和操作技能的機電工程人員數(shù)量遠遠不夠,這就限制了機器人的使用的快速普及。那么,我們是不是可以想辦法讓機器人的編程變得足夠簡單,讓一般的操作人員只需經(jīng)過短時間的培訓,就可以很快上手呢?答案是可以的。

  我們的圖形化簡易編程軟件,就是用來輔助、迭代代碼編程的好工具。這好比我們以前使用DOS系統(tǒng)要敲代碼使用計算機,后來出現(xiàn)了圖形化的Windows系統(tǒng),任何人可以幾乎無需培訓就上手使用電腦。圖形化編程工具可以用四個字表達——易、省、穩(wěn)、快。此次賽題的設置就是著重考察選手們在深刻了解了Wizard圖形化編程軟件工具后,如何根據(jù)實際應用開發(fā)有針對性的圖形化編程指令,使協(xié)作機器人能被更多的沒有機器人基礎的操作人員使用,成為他們的得力助手。

  內(nèi)外兼修,與先行者并肩前進

  幾位嘉賓由比賽談到創(chuàng)新,從高校和企業(yè)的角度探討了人才培養(yǎng)的趨勢和心得。李少遠教授分享了他的三個觀點 :

  一方面,在大學教育階段,課程設置和教學計劃等各方面,應該加強基礎理論學習。學生要打好基礎,比如控制學科的機加工、模電,控制理論方面的控制方法、控制系統(tǒng)設計等等,以及系統(tǒng)的實現(xiàn),包括集成、開發(fā)能力。加強學生基本能力的培養(yǎng),畢業(yè)后不管到什么崗位上,才有發(fā)展后勁,也就是創(chuàng)新的內(nèi)因。

  第二方面,現(xiàn)在包括人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術的快速發(fā)展,為我們實現(xiàn)控制系統(tǒng)的先進的算法以及實現(xiàn)控制系統(tǒng)的性能,提供了技術上的便利。因此,學生在大學期間除了剛才談到的基礎理論、基本能力要扎實以外,還應該具有廣闊的視野,一定要站得高。

  第三個方面,從新工科的角度來講,我們要提倡或者要加強學科交叉、專業(yè)融合?,F(xiàn)在大學的專業(yè)設置還是比較細,專業(yè)之間存在一些壁壘,所以要加強各個專業(yè)之間的知識融合。各個學校都有很多選修課,學生可以選擇豐富多彩的課程,打破專業(yè)界限。同時也要重視通識教育,因為要真正形成一個有競爭力的產(chǎn)品,工程倫理、環(huán)境等等非技術因素也都是很重要的影響因素。

  張俊教授更進一步分析了當前跨學科教育的挑戰(zhàn):首先是跨學科的學生,不管是垂直行業(yè)學智能的,還是智能專業(yè)學垂直行業(yè)的(比如人工智能專業(yè)、計算機專業(yè)、自動化專業(yè)),每個學生要學習1.5到2倍的專業(yè)課程量,這對于學生是一個很高的要求;其次在老師方面,特別是應用型課程的老師本身也需要是跨學科的人才,才能支撐得起這個學科,這樣的人才還是比較難得的;最后在于教育的管理人員,思想觀念、知識技能、資源運用,都需要有很強的跨學科儲備。

  尤其要提出的是,智能技術教育的教學科研平臺也非常重要。ABB機器人孿生系統(tǒng)為這樣的平臺提供了非常典型的好例子,在平臺之上,可以融合智能技術的教學與科研,實現(xiàn)‘學做一體’。想象一下,如果我們的各種課程,AI、機器人、控制、信號等專業(yè)課程,都可以有這樣的不同的平臺來支撐,那么培養(yǎng)出來的學生也會對智能技術有深刻的理解和實踐經(jīng)驗。

  企業(yè)是高校人才培養(yǎng)的協(xié)同方與接力者。肖維榮博士表示:對于大學來說,要培養(yǎng)人才所需的專業(yè)技能,打下堅實的理論基礎;對于企業(yè)來說,則在于如何讓人才進入一個真正的工程師狀態(tài),縮短人才成熟的過程。這也是我們自2012年一直推動工程師訓練營(Engineering Camp)的原因,讓其快速成為一個優(yōu)秀的工程師,能夠系統(tǒng)地思考問題、利用工程思維解構復雜問題,開發(fā)測試軟件,重組,系統(tǒng)的驗證,標準化的過程,這些不僅需要專業(yè)技能,也需要系統(tǒng)思維、規(guī)范與標準,因此,如何縮短從學校到真正工程師這段路是一個企業(yè)首先面臨的挑戰(zhàn)。

  第二,如何為人才提供發(fā)揮才能的空間,因為有些人更擅長研究算法、有些人動手能力強、有些人擅長業(yè)務,那么,必須給他們創(chuàng)造機會發(fā)揮不同的能力。

  第三是要建立一個長期的人才發(fā)展計劃,讓他們能夠不斷成長。今天,通過不斷加強的校企合作,以及國家在人才培養(yǎng)方面的越來越深入的政策指導,使得大學更為注重學生的整體能力以及思維訓練,這使得我們也有了更好的職業(yè)工程師基礎,通過校企合作,我們能夠培養(yǎng)出更為卓越的工程人才,服務于制造業(yè)進步。

  作為ABB資深員工以及機器人研發(fā)部門的負責人,屠升平從創(chuàng)新的內(nèi)因和外因談起:“內(nèi)因是個人的創(chuàng)新能力,而外因則是環(huán)境。對于創(chuàng)新來說,環(huán)境同樣非常重要。首先創(chuàng)新的點子怎么來,其實往往都來源于手頭的工作、眼前的困難,在繁忙工作之余的交流,往往能夠產(chǎn)生一些新的想法;另外,多元文化的碰撞也是一個契機,我們的工作性質會有很多跨國的合作機會,通過和不同國家、不同背景、不同文化的同事交流,也往往能得到一些不一樣的啟發(fā)。

  有了創(chuàng)新的點子,很重要的就是落實,這其實是非常有挑戰(zhàn)的一步。為了解決這個問題,我們每年會留出專門的預算來支持實施創(chuàng)新方面的想法,同時也預留出一部分的工作時間用來真正做這方面的事,并階段性地做追蹤跟進,使得想到的事情能夠做到。最后還有一個很重要的環(huán)節(jié)就是認可,創(chuàng)新的主體是人,人就有七情六欲,而認可是其中核心的一塊,物質的和非物質的認可都非常關鍵。比如去年我們?nèi)驑I(yè)務總裁在全員大會上突出表揚了內(nèi)部創(chuàng)新大賽的前三名,其中一個團隊就是來自中國的,這樣的激勵很重要,同時還能產(chǎn)生榜樣的力量?!?/P>

  “ABB是行業(yè)技術領導企業(yè),目前正在進行一場自我的迭代,致力于將數(shù)字化技術融入電力與自動化的革新?!?鄧奇鼓勵同學們選擇行業(yè)的先行者并肩前進,“要展現(xiàn)你的才華,ABB就是最適合的平臺”。

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  2021 ABB杯智能技術創(chuàng)新大賽已啟動,

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  ABB杯創(chuàng)新大賽已成功舉辦十六年,前身是2005年ABB和中國自動化學會聯(lián)合創(chuàng)辦的ABB杯全國自動化系統(tǒng)工程師論文大賽,和2012年啟動的ABB大學生創(chuàng)新大賽。2017年,比賽升級為智能技術大賽,進一步提高了對智能科技創(chuàng)新和應用實踐的關注。2018年貝加萊學界聯(lián)盟每兩年一次的比賽融入ABB大賽,為ABB與學界的合作注入了新的活力。

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