開發(fā)如走鋼絲：平衡機器人技術(shù)的創(chuàng)新與安全

 下一代機器人應(yīng)用不再是一個遙遠的夢想，它正在徹底改變我們世界的無數(shù)方面——從手術(shù)機器人和水下檢查機器人到人工智能驅(qū)動的廢物管理系統(tǒng)以及介于兩者之間的一切。這些進步曾經(jīng)被歸入科幻小說的領(lǐng)域，有望帶來前所未有的效率和安全性。

盡管如此，該行業(yè)仍面臨一個嚴峻的挑戰(zhàn)：如何在快速創(chuàng)新與嚴格的安全和安保要求之間取得平衡。如果機器人領(lǐng)域繼續(xù)不懈地改變一個又一個行業(yè)，那么優(yōu)先考慮安全和安保對于實現(xiàn)其全部潛力，同時保護開發(fā)人員和最終用戶至關(guān)重要。

軟件壓力鍋：創(chuàng)新與安全

毫無疑問，這個理想化的未來遠非確定。BlackBerry QNX 最近委托對 1,000 名嵌入式軟件開發(fā)人員和工程師（包括 158 名在機器人行業(yè)工作的人）進行了一項全球調(diào)查，結(jié)果顯示，75% 的受訪者承認，按時交付項目的緊迫性往往會導(dǎo)致在關(guān)鍵安全方面做出妥協(xié)（見圖）。這個驚人的統(tǒng)計數(shù)據(jù)應(yīng)該讓任何考慮在制造過程中實施機器人系統(tǒng)或?qū)⑴f真空吸塵器換成機器人真空吸塵器的人停下來。

一項調(diào)查的結(jié)果，該調(diào)查涉及軟件工程師和開發(fā)人員在按時和預(yù)算交付方面的壓力是否會導(dǎo)致在關(guān)鍵方面（例如功能安全）做出妥協(xié)。

此外，雖然“安全性”、“成本控制”和“安全認證”被認為是開發(fā)人員在為其應(yīng)用程序選擇作系統(tǒng) （OS） 時的“首要”考慮因素，但 61% 的受訪者表示，他們發(fā)現(xiàn)使用當前的作系統(tǒng)很難達到必要的安全標準。近三分之一的受訪者承認他們根本沒有采取這些措施，或者他們只有部分保險。

作系統(tǒng)和開源困境

盡管近一半 （44%） 的開發(fā)人員青睞開源作系統(tǒng)，主要是因為它們的廣泛熟悉和開放可用性，但這些平臺更有可能遭到入侵（46% 對專有系統(tǒng)為 40%），導(dǎo)致 72% 的受影響者出現(xiàn)項目延遲。這凸顯了對預(yù)先認證、安全設(shè)計解決方案的需求，使開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂趧?chuàng)新，而不是故障排除。

安全和安保支持的現(xiàn)實影響和未來趨勢

在這種充滿挑戰(zhàn)的背景下，展望 2025 年，機器人行業(yè)已準備好發(fā)生深刻的變化。新的應(yīng)用、更嚴格的安全標準以及人與機器之間更緊密的合作正在推動更高水平的技術(shù)進步。

安全仍然是一個最重要的問題，尤其是在人類和機器協(xié)同工作的協(xié)作環(huán)境中。修訂后的 ISO 10218 和 ISO 13482 的預(yù)期發(fā)布將為工業(yè)和服務(wù)機器人設(shè)定新標準。

機器人技術(shù)將繼續(xù)在“枯燥、危險或骯臟”的任務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位，例如，拋光涂漆表面，或在高風(fēng)險環(huán)境中進行檢查、維修和維護，從而減少人身傷害或事故的可能性并提高效率。

事實上，其中許多系統(tǒng)已經(jīng)投入使用并擴展到包括更多應(yīng)用，以實現(xiàn)回收流程改進等功能。例如，在廢物管理方面，正在部署配備 AI 視覺系統(tǒng)的機器人來識別和分類各種類型的廢物。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，機器人在醫(yī)院運送餐食和藥品，避開障礙物并主動檢測維護需求。這些系統(tǒng)將工作人員從日常任務(wù)中解放出來，使他們能夠更加專注于患者護理。

此外，現(xiàn)代生產(chǎn)線正在使用軟件來限制人員靠近時的運動。因此，機器人可以對人類運動做出動態(tài)反應(yīng)，進一步降低車間事故的風(fēng)險。

傳感器融合和自主移動機器人的作用

從汽車行業(yè)向自主移動機器人 （AMR） 的技術(shù)轉(zhuǎn)移是另一個令人興奮的發(fā)展。傳感器融合結(jié)合了來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對自動駕駛汽車和大型倉庫機器人至關(guān)重要的精確導(dǎo)航。物流中心的 AMR 可以通過安全避開障礙物和優(yōu)化路線，更高效地分揀和運輸包裹。

工業(yè) 5.0：和諧協(xié)作

放眼更遠的地方，工業(yè) 5.0 的愿景是人與機器之間的和諧協(xié)作。在農(nóng)業(yè)中，帶有高精度傳感器的無人機可以檢測問題區(qū)域，而農(nóng)民則進行遠程監(jiān)控和干預(yù)。自主系統(tǒng)可以更有效地施用種子、殺蟲劑、肥料和水，從而節(jié)省時間并優(yōu)化產(chǎn)量。這種人與機器之間的共生關(guān)系代表了機器人技術(shù)的未來，創(chuàng)新和安全齊頭并進（機器人）。

BlackBerry QNX 最近的研究表明，實現(xiàn)這一烏托邦式的未來仍有很大的增長空間，這絕非既成事實。為了使機器人行業(yè)充分發(fā)揮其潛力，開發(fā)人員必須確保在創(chuàng)新的必要性與安全和安保的不容商榷的要求之間取得平衡。

通過直面這些挑戰(zhàn)，該行業(yè)可以為機器人技術(shù)不僅徹底改變行業(yè)，而且提高每個人的安全和生活質(zhì)量的未來鋪平道路。