工业机器人还可以变聪明？Mujin来告诉你？

“机器人将改变世界！”“未来属于机器人！”近日，包括谷歌风投在内的一些美国硅谷投资机构多次重申此类言论。然而，机器人普及之路并非一帆风顺。如果从计算机发展历史的角度来看机器人的发展，机器人的硬件已经发展到了一定的成熟，但是还没有一种跨平台的编程语言可以让开发者方便地对机器人进行编程。来自CMU和麻省理工学院(创始人)的工业机器人编程平台金木希望消除这一障碍，最近从日本风险投资公司Jafco和Utec获得了600万美元的融资。

机器人比1岁小孩还不听话

其实我们说的机器人并不是“人”，而是一些可以模仿人类行为的机器。在工程师的“训练”下，他们可以行走和搬运物体。但是，“教”机器人走路远比教1岁的孩子走路难，因为机器人的“大脑”是空白的，它应该抬起手和脚的角度和高度应该由工程师根据逻辑和经验来设定。不仅如此，由于目前还没有成熟、通用的平台可以对机器人的复杂行为进行编程，机器人工程师不仅需要良好的编程技能，还需要对底层硬件有很好的理解。因此，这已经为机器人编程人才和相关人才的稀缺创造了巨大的技术门槛，所以机器人目前只活跃在少数领域完成简单重复的动作。

产品线是目前部署机器人较多的领域。比如在特斯拉汽车的生产线和富士康的部分生产线上部署大量机器人，以特定的频率重复特定的动作进行协同装配。与人类工人相比，机器人不需要休息，也不会因为疲劳而降低效率或出错，因此在许多方面都比人类装配工有优势。

工业机器人就容易调教了？Naive!

然而，尽管前景良好，机器人在生产线装配中的应用仍然非常有限。除了上述机器人工程师巨大的技术门槛造成的人才短缺和高价聘请稀缺人才带来的巨大人工成本外，生产线这种特殊的应用场景还会带来许多额外的问题。

目前最明显的问题是机器人的运动规划。装配空间是一个复杂的环境，机械臂如何在其中协同工作，如何避开障碍物，如何更快更高效地协同工作，不是一个简单的问题。我们一些看似普通的机器人动作，往往是由熬了无数个晚上的工程师调试出来的。日本金木公司试图通过建立一个工业机器人编程平台来彻底解决这个问题。

通用机器人编程平台Mujin

金木作为工业机器人的通用编程平台，实际上主要做两件事，通用和运动规划。利用金木的编程平台，工程师可以直接控制不同厂商的机械臂规划行为，无需学习编程语言或底层硬件逻辑，降低了学习成本。其次，它不仅是一个先进的编程语言平台，可以将更多的抽象语言编译成机器语言，还是一个先进的机器人控制平台，可以在输入抽象行为后自动规划机器人的轨迹。

事实上，机器人的轨迹规划远没有听起来那么容易。在有限的空间内，如何避开其他障碍物，如何让机械臂移动最短的距离，以及如何让机械臂磨损更少，都需要多位经验丰富的工程师从几天到几个月的时间进行调试。而且，机械臂的运动方式往往是反直觉的。为了达到更好的轨迹，机械臂经常会做180旋转等人类无法实现的动作。

金木使用了一种目前学术界流行的算法，叫做RRT(快速探索随机树)。简单来说，就是在三维空间中随机生成一条从A点到B点的路径，然后取机器人能达到的最短路径。金木克托森迪安科夫的博士生导师詹姆斯库夫纳是RRT算法的发明者之一。因此，将装配车间的三维模型导入金木平台后，金木会直接计算出最优运动轨迹，然后告诉机械手如何移动。此外，该算法还可以计算出人类完全无法想象的多维机械臂的运动轨迹，比如七关节机械臂的运动。

Mujin的愿景

虽然RRT算法听起来“暴力”，但它是目前人类已知的最高效、最通用的运动轨迹算法，算法的效率本质上取决于用户的理解、优化和实现。毕业于麻省理工学院的金木软件开发总监刘欢告诉我，目前金木几乎可以实现实时轨迹规划，也就是说机器人几乎在输入指令的同时就可以显示计算出的轨迹。目前，几乎没有其他大学实验室或商业公司能够达到如此领先的计算效率。

金木的团队由来自中国、日本、美国、乌克兰、印度和葡萄牙的程序员组成。该办公室位于日本，那里的工业机器人在世界上得到广泛应用。金木平台已经部署在包括佳能、本田和日产在内的日本公司的一些生产线上。

目前，一条拥有20个通用机械手的生产线，机械手的成本在40万到100万美元之间，但操作机械手的人工成本往往是机械手成本的几倍。因此，理想情况下，使用少量工程师加上金木平台可以为每条生产线节省大量成本，并且由于算法生成的运动轨迹往往比工程师经验规划的更快更有效，因此使用金木后生产效率将得到提高。然而，这只是一种理想的情况。追求高效率的大厂商为什么要在稳定的前提下信任初创企业？对此，刘欢自信地告诉我，“我也有一些疑问。

，但他们（日本企业的代表）真的很有经验，看到 Mujin 平台计算出的运动轨迹就知道它在这方面做的更快更高效。”Mujin 也因此获得了来自 Jafco 和 Utec 两家日本风投机构的的 600 万美元融资。

在更长远的角度上，Mujin 希望能将此平台推广到更多领域。可移植的编程语言，和智能的运动轨迹规划几乎是机器人在通往大众普及道路上必经的两步路。通过提供高级，通用，不用考虑运动规划的机器人编程平台，让开发者甚至是普通人都能更好地利用机器人，实现”industrial robots for everyone“便是 Mujin 对未来的使命与愿景。

对许多科技上的乐观主义者来说，Mujin 正在做一些激动人心的事情，然而这条路在现实中不仅异常繁琐而且优艾设计网_PS百科困难重重。但我认为 Mujin 正在做出很好的尝试：在学界和业界的融合中，人类离机器人的大众化运用又迈进了不知距离的一步。