2021年中欧智能机器人及自动化大会 (SERA 2021)成功举办

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主办单位

中国科技自动化联盟

中国留德学者计算机学会

清华机器人技术与产业协同创新联盟

中德智能机器人联合实验室

中意先进制造联合实验室

承办单位

北京智慧工坊科技孵化器有限责任公司

北京易能立方科技有限公司

上海启迪漕河泾科技园

协办单位

CRB Robotics AG

CRB Antriebstechnik GmbH

中关村德国创新中心

Wandelbots∙ Germany

机器人大讲堂

寇享学术

先进制造业产业信息平台

赞助单位:

Frontiers

苏州艾利特机器人有限公司

北京顺义中德国际合作产业园

清能德创电气技术(北京)有限公司

常州松洋鼎升电机有限公司

指导单位:

北京技术交易促进中心

 

2021年5月21日,中国留德学者计算机学会(GCI)成功举办中欧智能机器人及自动化大会(SERA 2021)的首日活动。今年的大会主题为“以机器人和自动化塑造未来”。受邀的院士、资深科研人员、工程专家、商业领袖和青年学者在活动中介绍了他们在机器人本体、移动、操作、感知、学习和工业解决方案等方面的最新工作进展。首日活动通过GCI网站、GCI微信公众号、领英、推特等平台和社交媒体吸引了大量相关从业人员的关注。有2000多名观众通过蔻享直播观看了大会的在线会议视频。

首日活动包含主题演讲、青年学者论坛和圆桌讨论三个部分。首先进行的是主题演讲。来自中国、德国、英国、捷克、瑞典和日本六个国家的11位专家学者带来了其各自专业领域的精彩报告(其中包含8个学术讲座和3个产业讲座)。然后,在青年学者论坛上,中、欧等国多个重要机器人实验室工作的青年学者介绍了他们在各自研究领域的最新科学发现。最后,当天活动的参会者围绕“研究、创业与生活”进行了圆桌讨论,使与会者了解他们在的研究、职业和生活中的点点滴滴。

开幕式和活动第一节由曾丽敏博士主持。曾博士简要介绍了本次活动的组织情况和当天的日程安排。GCI主席李强博士随后致欢迎辞,介绍了GCI、智能机器人论坛的历史和嘉宾。本次活动有幸邀请到机器人领域的著名专家、德国汉堡科学院院士、汉堡大学的张建伟教授,他曾经见证了GCI和本机器人论坛的创立和发展。张教授也发表了特邀嘉宾欢迎辞。他鼓励青年科学家积极参与中德科技合作,推动中德以及中欧之间的高质量科学交流合作。

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随后,张教授还做了第一个科学讲座。在讲座中介绍了多模态学习的最新研究和应用。例如,如何建模、检测、分类和跟踪新型冠状病毒传播,如何在医疗、工业、服务应用领域使用自动认知、规划和控制等。张教授还介绍了他的研究所和DFG / NSFC中德TRR169合作基础研究项目。大量视频展示了后疫情时期的多模态学习在工业、教育、医疗等领域给人类带来的可行技术。

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来自德累斯顿工业大学的Weber教授发表了关于多模态人机交互的演讲。他的主要研究方向为人机交互、残疾人和老年人无障碍计算等。在机器人服务不同人群(如老年人)时提供方便访问的用户界面是最重要的课题之一。许多现有的触觉模式,如手势、力量反馈、声音已应用于辅助机器人。语音输入方式比手写和键盘输入速度快。然而,对于现有的商业语音辅助机器人,如Amazon echo,隐私问题并没有得到很好的解决。Weber教授提出了一种新的基于Mycroft API的方法来解决隐私问题。

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活动第二节由来自香港理工大学的钟俊培博士主持。来自利物浦大学的罗山教授开发了一种新型的触控传感器GelTip,它的形状像人的手指。它利用底部的视觉摄像机捕获传感器表面弹性体与接触对象之间的接触,并根据获得的触觉图像提取接触对象的信息。罗教授和他的团队也设计了一系列学习算法,从视觉和触觉图像中提取信息。通过视觉和触觉的融合(多模态和跨模态),可以有效地提高机器人的物体感知能力,从而更好地发挥机器人的物体识别和定位能力。最近,他们开发了一种高分辨率触觉传感器的仿真模型,可应用于广泛使用的ROS仿真环境,使Sim2Real具有触觉感知学习能力。

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来自捷克布拉格技术大学的Matej Hoffmann教授介绍了其正在承担的欧盟项目“交互式感知-行动学习建模对象(IPALM)”的研究结果。其中包括通过探索操作实现物体及其物理特性的自动数字化的方法:这是一个集成框架,该框架采用被动和主动视觉感知并探索物体,以最大限度地减少机器人相对给定物体的不确定性。


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活动第三节由来自重庆大学的李睿博士主持。大阪大学万伟伟教授介绍了他近年来开发的开源机器人规划与控制系统。该系统具有与ROS类似的体系结构,但在任务组合和运动规划方面具有更多的特性。这些特征正是他之前几个研究项目成果的汇总、融合。此外,万教授亦介绍了日本的若干工业机器人应用。

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考虑到机器人在不同的场景下可以自适应地执行任务,来自查尔姆斯理工大学的karayiannidis教授研究了在cobots上实现轨迹生成、装配和人机交互的自适应解决方案。他解释了如何利用触觉感知来减少不确定性、增强适应性的方案,并阐述了如何使双臂协作机器人在结构化环境中显示出更高的灵活性和独立性的方法。

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华南理工大学吴凯教授主要研究工业机器人在加工任务中的灵活性和低成本问题。吴教授提出了工业机器人的优化方法,可辨识工业机器人的内置物理特性(如运动模型、静刚度等)。其开发的离线编程和仿真软件可以显著改善加工工艺。吴教授亦向观众展示了一个基于上述技术构建的机器人加工系统及其数字孪生系统,这种系统可以提高加工过程的质量,以及将虚拟系统转换为真实场景的工作效率。

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活动第三节由来自德国大众的陈怒潭博士主持。来自慕尼黑工业大学的Nassir 教授回顾了医学上AR技术的现状。接着他专注于两种AR应用,这两种应用在十年前就已经进入了手术室。第一个是1998年发明的摄像头增强移动c臂。它在21世纪初通过尸体和动物研究得到验证,最终在2010年应用于创伤和骨科手术。第二个是Declipse SPECT,它在2008年获得CE认证,并在2011年获得FDA批准,已经在数千个SLNB程序中使用。Navab教授随后谈到了最近在机器人超声及其与脊柱手术的整合方面的工作,其中包括最近在腹腔镜胰腺手术中获得的内镜增强奖。最后,他谈到了包含以下几点的当前发展趋势:将AR纳入许多外科解决方案,将AR和VR用于远程医疗和康复方面的医疗从业者、外科医生和外科工作人员的教学和培训。

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Neura Robotics GmbH的首席执行官David Reger先生怀着对技术的热爱,他相信通过技术进步为人们的生活带来便利:让人类重拾本真。为了实现这一目标,Reger先生和他的团队通过在市场上建立首个认知系统彻底改变了协作机器人的世界。在演讲中,Reger先生介绍了他的团队在人工智能、传感器和硬件设计赋能机器人领域的最新技术。这使人类可以与机器人自然地互动,就像人与人之间的互动一样。

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上海仙工智能科技有限公司的何建勋先生向观众介绍了公司的研发理念。这是一家专业从事智能制造、智慧物流的高新技术企业。其业务涵盖通用AMR控制器、自动叉车、视觉工业系统软件和智能机器视觉解决方案。为各行业客户提供一站式解决方案和服务,推动行业向信息化、数字化、智能化转型升级。从发现需求到满足需求,从满足需求到创造需求,公司不断寻求突破从而满足客户需求和自身多层次需求,同时聚焦工业智能化,实施开放式创新,为合作伙伴创造价值。

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Splittgerber先生是WAKU Robotics公司的首席执行官,他与观众分享了移动机器人的概念,一些目前飞速发展的应用程序以及如何快速轻松地实现应用程序。此外,他还展示了世界上最大的机器人比较网站lotsofbots.com。最后,他用Waku Sense展示了如何优化不断增长的机器人舰队。

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青年学者论坛由来自于浙江大学的周鸣川博士主持。在这一部分,9名研究人员介绍了他们的近期研究成果。

来自中国科学院自动化研究所的陈嘉浩将肌肉骨骼机器人作为一种提高现有机器人性能、满足日益增长的需求的潜在途径介绍给观众。他提出了一些受大脑启发的运动控制和操作方法,以提高肌肉骨骼机器人和系统的运动精度、泛化、持续学习能力和顺应性操作。

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来自沈阳自动化研究所和爱丁堡机器人中心的博士生王聪带来了一种新的强大的集成框架,用于处理复杂的水下干预任务。这是一种处理导航、控制器和操作的最先进的方法。在水箱中的实验表明了该方法的有效性和稳健性。

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种八喜是美国佐治亚理工学院的博士生候选人,他展示了蛇形机器人如何在拥挤的空间中移动,提出了一种新颖的原地转向步态,适用于细长无肢机器人。他们对一个蛇形机器人进行了欧米茄转弯实验测试,结果显示这个机器人可以在高度封闭的空间中转动。

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来自西安交通大学和意大利技术研究院的吴玉强提出了一种移动协同机器人助手(MOCA)混合运动控制的统一方法。该研究的目标是开发一个局部操作控制器,使各种耦合的手臂和移动的基础运动,特别是他们的纯解耦运动。


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陈洁仪女士向观众介绍了北京博清科技有限公司,一家专业研发、生产、销售智能爬墙焊接机器人的国家级高新技术企业。其焊接机器人由潘际銮院士研究的基础上发展起来。公司成立于2017年1月,总部位于北京,研发中心位于安徽合肥,制造基地位于江苏泰州。

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李双是汉堡大学计算机科学的四年级博士生,她的主要研究兴趣是灵巧操作和无标记的基于视觉的遥操作感兴趣。她解释了如何使用端到端学习方法和图像到图像转换来补偿机械手和人手之间的运动学差异,并以此为基础实现基于视觉的遥操作。她进一步介绍了结合IMU设备或主动视觉功能的远程灵巧操作系统。

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王玉全博士是法国国家科学研究中心的一名科学研究员。他的研究兴趣是机器人受外界环境影响时的反应控制。在假设知道硬件能吸收多少影响并只专注于控制器方面的条件下,王博士提出了两种创新思维。该方法扩展了影响任务的任务空间逆动力学形式同时不需要带有开关或复位图的单独模型来操作进行冲击任务的机器人。该方法在仿人机器人HRP-4中进行了评估,产生最大接触速度,既不破坏建立的接触,也不损坏硬件。

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李高峰博士是意大利技术研究院(IIT)的博士后研究员。他介绍了SO(3)的最新理论发展及其在遥操作中的应用,包括角轴空间,SO(3)中的垂直曲线,新的可定向性指标等。还报告了通过使用符号距离函数(SDF)进行实时工作空间限制的方法,以避免不可趋的运动。所有这些工作为旨在应对灾害的远程操作系统的安全性和可靠性奠定了坚实的基础。

感谢所有受邀的演讲嘉宾、青年研究员、技术和组织团队、协办单位和赞助商以及所有与会人员,2021年中欧智能机器人及自动化大会(SERA  2021)圆满结束。会议期间,受邀嘉宾和与会者讨论了机器人技术以及从学术到工业的转型,在研究和创业方面寻求潜在的合作机会。会议期间产生了中欧智能系统创新网络倡议。欢迎所有优秀的企业、机构和研究人员申请加入该网络,推动和加强中欧智能系统领域的合作。

 

关于组织者

  • 中国科技自动化联盟(China Science & Technology Automation Alliance,简称CSAA)成立于2011年,是一家致力于先进自动化与科技创新相互促进的非营利性行业组织。是中国最活跃的智能制造产业生态之一。由中国科技自动化联盟与清华机器人技术产业协同创新联盟联合举办的“机器人核心部件及其关键技术论坛”自2015年以来已连续举办7届。论坛以其专业性和高质量在业内享有良好声誉,产生了广泛的影响,今年同时该论坛首次以“中欧智能机器人及自动化大会”的名字亮相。
  • 中国留德学者计算机学会(GCI)于1986年在德国卡尔斯鲁厄成立, 是一个纯公共非营利性组织,目前拥有超过500名成员,其中大部分在德国获得博士或硕士学位。GCI拥有大量互联网、大数据、电子商务、人工智能、先进智能制造、机器人等领域的人才,自2016年以来,GCI先后举办了三届中德智能机器人论坛(SGIR)。这一系列活动得到了中德两国机器人专家、学者和商界领袖的大力支持和关注。2020年,GCI在欧洲举办了首界智能机器人和自动化研讨会。研讨会邀请了来自德国、法国、意大利和英国的5位电气与电子工程师协会的同仁和教授,深入讨论了机器人技术和自动化的最新进展。