约 2.5 米高的机器人是什么概念？
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
它共有两个版本，分别是“三手指”版本和“铁铲手”版本。如下图，它手中拿着一个气球，并用两个类似眼睛的小相机环顾四周。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
它的名字叫“零式人机”，身上没有任何皮肤，装在一个铝合金机身中，它拥有躯干、手臂和头部，头部很小甚至比手掌还小。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
另一个版本的机器人，每只手有三个手指来抓握物体。在测试期间，它能抓住聚合物棍棒和足球。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
综合来看，它是一款用触觉装置控制的超大型机器人，研发人员还为其开发了一种人机协同效应装置。
机器人位于一个高平台上，操作者则在几米远的地方，戴着一款虚拟现实（VR ）头盔来控制机器人，头盔上带有不同操纵杆。这样，操作员的任何动作，都会立即由机器人表现出来。通过这些感官数据，当操作人员移动手臂时，机器人就会做出类似动作。
图 | 操作台（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
据悉，这是日本一家名为Man-Machine Synergy Effectors研发的机器人，创始人是金冈（Kanaoka）博士，此前他在日本立命馆大学机器人系任教。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
广东工业大学自动化学院黄之峰副教授告诉DeepTech：“这很科幻，机器人可在复杂非结构化环境实现搬运等任务，而摇操作也是目前比较现实的做法。这么大的机器人实现人机协同操作，系统集成的复杂度很高。”
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
既能握足球，也能手持“金箍棒”
由图可知，这是一种由触觉设备控制的巨型人形机器人，与我们平时看到的人形机器人并不相同。在特殊情况下，类人机器人确实需要更大尺寸，也正因此它们在建筑工地和自然灾害地区非常有帮助。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
机器人最重要的部分是手，如下图，它能握持棍子和足球。组装机器人时，工作人员将一个人形上身机器人，附着在一个大型机械臂的尖端，伴随着工作人员在地面控制台的指挥，机器人就像在太空中飞来飞去一样自由工作。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
据悉，“零式人机”专为繁重的工作、装配线、救援或探索任务而设计，这些工作人类往往无法完成。它还能进行高空重型机械化作业，其搭载的力控技术和功率放大控制技术，可实现在高处执行高负荷任务。
在铁路维修等艰难环境中，它能轻松地拿起重型物品。事实上，该公司并不算一家“萌新”企业，其成立于2007年。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
创始团队很早就意识到，这种能举起大重量物品的巨型机器人是未来的趋势之一，他们认为这类机器人将经常出现在各种工厂中，也会被相关机构用于勘探或救援工作。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
在那些需要人类攀爬并具备一定风险的工作中，“零式人机”还具有提高工作效率、消除职业事故风险、确保安全的优势。这样一来，人类只需在安全舒适的环境中操作机器人，让“零式人机”去从事繁重劳动即可。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
不过，本身也从事此类机器人研究的黄之峰告诉DeepTech：“这款机器人的挑战点目测有两个：一是动力学模型，本身机械臂太重了，如果再加上末端抓取重物，这时没有很好的动力学模型做配合，操作员要想进行灵活操作会很困难。
二是这家公司或许应该更详尽地考虑双臂运动过程的实时避障规划，这其中又分为两点：其一需要更多的传感器来实现全局视角信息的获取；其二要考虑摇操作过程中如何把碰撞信息反馈给操作员。”
曾设想将机器人用于福岛第一核电站灾后处理
创始人金冈博士此前留校任教的立命馆大学，是日本第一所开设机器人系的大学，也是一所积极进行产学合作的大学。
他独立倡导了人机协同效应器（human-machine synergy effector）的概念，二十余年来一直在研究机器人安装技术。
图 | 金冈博士（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
他成立这家公司，是为了在社会中实施先进机器人技术，公司也综合了金冈博士的理念、以及机器人控制工程技术，并成为一家由日本立命馆大学孵化的创业公司。
尽管“零式人机”在这两年才开始更加出名，但该公司已有14年历史。Man-Machine Synergy公司位于日本滋贺县草津市，它没有库存、没有生产线，而是与那些存在难以解决的问题的公司合作。
图 | 公司大楼（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
他把这种独特商业模式称为“人机平台”，并与一两家大公司合作实现了这一商业模式。目前，他已把七个平台设想为人机平台，其余六个人机平台正在等待实施。
图 | 该公司的发展轴线（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
该公司之所以选择上述商业模式，也和金冈博士一段“屈辱”的经历有关。
2011 年 3 月 11 日，日本发生大地震。金冈博士原本希望这些机器人，能在福岛第一核电站事故现场发挥积极作用，结果却毫无用处，根本没有产生预期效果。
这次“事件”让他强烈感受到机器人技术的无能为力，但他没有放弃，并继续研究和开发先进的机器人技术，终于在2014年迎来转机。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
当时，“零式人机”机器人研发的前期探索基本完成，同时他也找到了此前失败的原因——机器人的控制力比想象中困难得多。
也就是说，机器人虽然可通过有限动作在一定程度上控制力，但尚未达到人机融合的需要。
日后，金冈博士提出了操纵力理念，其中不仅包括简单地施加一种单向确定的力，还包括对不可预测的外力做出适当的反应。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
具体来说，转矩可以带来旋转力、并能控制电机，电机产生的转矩、与输入转矩的指令值相匹配。由于电机电流和产生的转矩几乎成正比，所以一般通过控制电机的电流来控制转矩。
以人类日常生活中的简单动作开门和关门为例，开门的任务包括三个动作：首先握住门把手，然后转动门把手，最后围绕铰链打开门。
这对一个不假思索就能掌控力气的人来说非常简单，然而用工业机器人来完成这项工作并不容易，首先它需要测量门的尺寸和铰链位置，然后通过某种方式提前测量门把手的形状和运动。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
期间，必须分解一个个动作，并将一系列动作放到机器人中，比如准确地抓住门把手，准确地围绕旋转轴转动，然后沿着以铰链为中心的弧线移动。
如果机器人稍微多移动一点，它就会打破门，而这正是金冈博士提倡的动力操控技术正是要攻克上述难题。
下图是他绘制的机器人图，图片的上半部分是“自主自主型”，它是一种通过预先编写程序，并根据程序进行操作的方法；下半部分是“操作控制型”，人类可以实时操作并灵活执行程序以外的任务。
图 | 机器人测绘（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
按需生产机器人，避免货砸手里
如今，金冈博士走的是先获取客户、再定制产品的路线，其一可以按需生产机器人，其二还可避免盲目生产，导致货砸在手里。
目前该公司已和两家日本公司 JR West 和 Nippon Signal 合作，实现人机平台的早期商业化。
JR West是一家铁路公司，该公司的主要业务之一是在夜间维护铁路架空线。以前，技术工人要在高海拔地区从事这项工作，但有了“零式人机”机器人，即可在偏远地区代替人工。
图 | 该公司和 JR West 等公司的合作（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
金冈博士表示，JR West公司对铁路的安全运营有着强烈的使命感和责任感。而他和公司该做的是提供可行的解决方案，而不单单是提供一个单一技术。
如下图，这是该公司和JR West公司合作的通用人形重型机械“太空重工”的PoC原型，目前尚未作为产品完成。
（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
此外，自2021年7月1日起，该公司已开始生产和销售原始人形重型机器“零式人机”的动作玩偶和立体模型。该人偶是3D打印机制作的人偶，以1/35的比例再现了“零式人机”。
2021年末，金冈博士预计将开始一项验证测试，届时机器人将使用工具拧紧螺丝，并能执行喷漆动作，测试成功之后，“零式人机”即可参与轨道上架空电线的维护工作。
图 | “零式人机”的最初原型（来源：Man-Machine Synergy Effectors）
2025年，金冈博士还将推出接近人形的重型机器。该公司表示，届时该机器人可将“力渐进双边控制”技术与人机相结合，机器人可根据人的直觉意图执行任务。该公司希望在 2025 年大阪-关西世博会举行时，将这款机器人投入实际运行。
据悉，它旨在在危险场所工作，包括在核电站处理危险化学品的设施。在与日本石油供应商Eneos的联合试运行期间，机器人成功将烧杯中的液体倒入量筒，并用手推动进行运输。
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