不僅玩CAD：Autodesk機器人實驗室同樣強悍

寂靜天花板

設計軟件巨頭Autodesk有一個名為Pier 9的工作間，它是公司的產品制造區，總面積27000平方英尺，內有木工車間，金屬車間，3D打印室和電子實驗室，甚至還有一個工業廚房。同時，Pier 9也是Autodesk的應用研發實驗室所在地。過去幾十年來，Autodesk的客戶遍布世界，它當然也注意到了機器人是如何成為一種成熟的商業技術的。

在工作區域的中間閑置著三部工業機器人，其中兩部是相同的黃色FANUCs，它們來自日本，主要用于汽車制造，或者完成一些挑選和放置的任務，人們把它們叫做Castor和Pollux。把它們放在這樣一個既沒有汽車制造，也沒有擺滿貨架和商品的海上建筑物當中，似乎有點奇怪。在它們旁邊的是它們的“表兄”，一臺來自ABB集團的橙色瑞士工業機器人，它的塊頭要顯得更大一些。除此之外，在它們旁邊還有一部小一點的裝置，它是一部被人們叫做Bishop的Universal機器人UR10。
1 _' b" T' W5 _+ x" d! N1 Q應用研發實驗室中有一個獨特的令人羨慕的，但同時有很難執行的命令，那就是：找出Autodesk還不知道，但需要在未來5年甚至100年內要知道的東西。Autodesk的CTO Jeff Kowalski說過：“我需要你們來找出我們的盲點。”但顯然，他不能說出要到哪去探索。
6 w& Y6 l3 }4 E, h7 pMaurice Conti是Autodesk應用研發實驗室的領導，他對Pier 9實驗室的發展了如指掌。起初，Autodesk通過將其設計的軟件賣給無數大大小小的公司，建立起了一個價值110億美元的商業。無論是一個人的建筑商店還是一個跨國的建筑公司，無論是好萊塢視覺特效工作室還是環球機構，都隨處可見Autodesk的產品。以前，有關機器人如何同軟件以及人類進行協同合作方面的東西，它并沒有思考太多，2013年，Conti的團隊給他們的大老板，也就是Autodesk的CEO Carl Bass做了一個演講，關于未來的制造業。演講中，他們強調了4項技術，分別是：增材制造，如3D打印；減材制造，如被CNC數控切割機；生物和納米技術制造，如合成生物學；以及機器人。經過多年的投資和業務發展，Autodesk已經實現了前三項，但對于機器人還有所不知。Conti說：“我們在這方面沒做過什么研究，我們缺乏策略，缺乏眼界，缺少立場，這才是一個真正的問題。”

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7 g8 e: Z: r( t& _) k7 g7 W大約同時，Conti的團隊參觀了谷歌2013年收購的機器人新興企業Bot & Dolly。當時，該公司已經創造出了可以控制工業機器人手臂的系統，用于電影制作。很多人知道電影《地心引力》，一部講述宇航員在國際空間站被困的災難故事。Bot & Dolly憑借在這部電影中的特效制作，摘取了奧斯卡金像獎。在制作電腦特效電影時，他們把相機架在這些機器人手臂上進行實景拍攝，畫面質量與皮克斯的CG電影的精細度一致。
Conti說：“當我們去Bot & Dolly參觀時，我發現原來我們一直沒有用正確的方式來看待機器人。”Bot & Dolly使用的是Autodesk的軟件來為其機器人編程，這真的是很諷刺。在Autodesk當中，沒有人想過會發生這樣的事情。“《地心引力》背后的機器人平臺全都是我們的，但我們不知道，因為我們從沒想過它可以這樣用。”換句話說，機器人就是他們的盲點。

: S- D5 N$ E7 w: x1 l走進Autodesk的實驗室，最顯而易見的就是Bishop的活動了，這是一種被叫做協作工業機器手臂的裝置，從遠處看，就像它只會在紙上畫一些簡單的圖案。該設備畢竟還是新的，并且Conti和他的團隊對于這些機器的了解也還是很不清楚。
但有件事情Conti確實知道，那就是傳統上，那些大的制造機器人都非常可怕。它們很大，速度快，這也就是為什么它們經常被藏起來，人們也不能進入到它們的工作場所。它們可以把你按在墻上捏得粉碎，等你意識到的時候，已經為時已晚。
Conti的團隊認為是時候探索像機器人這樣的新的領域了，那意味著，“我們要問許多的問題，結交許多比我們更聰明的朋友。”
' v( i- c4 j* ~( P5 D; k. h, @經過多次像這樣的談話之后，Conti認為，追求的一個方向就是找出如何同機器人進行更好地協作。人們在和機器人并肩合作的同時，又不會被其傷害到。
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+ N4 G5 O" e9 i( e# q  I& i一個主意是，對這些機器人進行編程，讓他們能夠觀察人類，學習人類的行為。“這會使人類和機器人之間的交流變得更加具有創造性，更加流暢。”工程師David Thomasson說道：“例如，一個機器人在觀察木匠刻木，然后它就可以按照你的意愿來學習這種雕刻技法，并能不斷重復，或者根據你的做法來做一些改變，這樣一來你們就可以一起工作。”
9 |+ b" p/ L, ?7 k% x人類善于感知和解決問題，而機器人則善于做一些體力和重復性的工作。只要有足夠強大的軟件技術，機器人也可以變得靈巧。教會機器學習人類活動就意味著要解決計算機視覺和通用傳感技術的問題，只有這樣機器人才可以理解人類是如何活動和表達情感的。Thomasson說；“我們要想使機器人能夠學習和感知環境，我們就必須先開發出這樣的軟件。這也是Autodesk能在機器人領域有所作為的原因，畢竟一切都是軟件問題。”
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& U+ C: d& j* u6 x: w: a% p對于一個從計算機輔助設計CAD軟件中賺了很多錢的公司來說，你會認為這是非常神圣不可侵犯的。但Thomasson解釋道，要想使機器人項目有所突破，就一定要在未來打破CAD的枷鎖。機器人可以學習一種視覺語言來切割出不同的形狀，其精確度要遠比人手精確得多。Thomasson說：“倘若我將一塊三合板放在工作臺上，用鉛筆畫出我要切掉的部分，機器人看了之后，就可以把它切割成我想要的樣子。”
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. c. L1 c, G" a% r5 {/ L) e在展示中，Thomasson先在一張紙上畫上一些角標，然后Bishop就根據這些角標畫出了一個長方形。就目前而言，Bishop所能做的只是繪圖而已，但這卻是以后進行激光切割的前期階段。和在Autodesk的許多事情一樣，這項特殊工程的推動人也是公司CEO Bass，他的DIY技術在公司是出了名的。
, C/ \0 U  Y' x% Y. S. r與此同時，機器人實驗室團隊也正在探索新的方法來控制其工業機器人。Conti說一個大的目標就是使Castor和Pollux能在實際中進行高精度的合作。從某種程度上講，這意味著要想出一些任務，可以使這兩個機器人進行合作。Conti說他還不確定這些工作是什么，但其中一個肯定是投影映射，即用軟件將圖像投射到不規則的表面。
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0 J# U+ m6 B/ z; E雖然應用研發實驗室并不需要擔心產品化這一點，但這不意味著他們什么都不做。等到該團隊發現一些具有商業潛力的方法時，這將會讓Autodesk的產品從一開始就領先。在某種程度上，這已經發生了。該團隊提出了一些全新的方法來控制機器人，即使用Dynamo，一種Autodesk的視覺編程語言。他們還找到一些方法可以通過公司的機械設計和工程平臺Fusion 360，來和機器人進行合作。Conti說：“經過共同的努力，這兩個項目已經使器人實驗室的工作成為一次前所未有的技術轉移，因為它發生的非常非常快。”這并不意味著實驗室的工作幾乎已經完成了，而是意味著Conti和他的同事們將不得不看向未來，尋找下一個盲點。
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