1、深中通道正式通車試營運！新松機器人助力國家重大工程建設
6月30日15時，曆時7年籌備、7年建設的國家重大工程——深中通道正式通車試營運。通車後，從深圳到中山的車程将從2小時縮短至30分鐘。作為世界綜合建造難度最高的跨海叢集工程，深中通道從開工到全線貫通的背後，傾注了近15000名建設者的努力，此外，還有一群身份特殊的“工程師”也為超級工程傾注着“超級智慧”。
6月30日15時深中通道正式通車試營運
深中通道集“橋、島、隧、水下互通”為一體，其中隧道部分長6.8公裡，最深處達水下39米，是目前全世界最寬最長的鋼殼沉管隧道，隧道體需要承受巨大的海水壓力。作為沉管結構最為重要的“鋼鐵外衣”，每節鋼殼長165米，寬46米，高10.6米，全部焊縫長度加起來達到38萬米，斷面相當于1.2個籃球場。如何精準高效地制造這樣一個個龐然大物呢？新松工業機器人在其中扮演着關鍵角色！
鋼殼是沉管結構最為重要的“鋼鐵外衣”
新松工業機器人在鋼殼智能制造工廠中的房間
在鋼殼智能制造工廠中的房間裡，隻有寥寥的幾個工程師，若幹台紅色新松工業機器人高效執行複雜的焊接作業。這些機器人均采用新松焊接機器人系統，可以模拟人類娴熟工匠的焊接手法，自主完成焊接任務。由于焊接對象通常是體積大、重量高、結構複雜的大型工件，非常依賴機器人的智能分析與軌迹修正能力。并且由于焊闆較厚，一道焊縫無法滿足工藝要求，經常需要焊接多道，甚至多層多道，進一步加大了工藝複雜程度。
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機器人模拟人類娴熟工匠的焊接手法智能完成焊接任務
作為國内最早攻克工業機器人中厚闆焊接技術的企業，新松采用柔性制造的設計理念，創新性的将3D視覺、點雷射尋位、雷射焊縫跟蹤、機器人線上控制、機器人智能焊接等先進技術融入到機器人焊接工作站中，機器人可自适應和規劃不同工件的焊接需求，自動調整焊接姿态，極大程度地減輕了傳統工業機器人對于程式設計示教的依賴，有效解決了鋼殼焊接過程中工件種類多，作業流程頻繁更換等難題，相關技術已經達到了國際領先水準，實作了國家重大工程由國産機器人來造！
從深度參與國家重大工程，到實作國産機器人汽車點焊高端應用突破，再到央視龍年春晚的完美演出……近年來，新松工業機器人以其高精度、高效率、高可靠性、高耐久性、高智能性等諸多優勢廣受青睐！
新松工業機器人實作國産機器人汽車點焊高端應用突破
新松工業機器人央視龍年春晚演出
除焊接工藝外，新松工業機器人還全面應用于搬運碼垛、磨抛、裝配、噴塗等工藝環節，在汽車及零部件、新能源、3C電子、工程機械、船舶等更多領域廣泛服務，推動各行業高端化、智能化、綠色化更新，為國家培育發展新質生産力，推進新型工業化添薪助力！
部分圖檔來自央視
文章來源：新松機器人
2、Science Robotics：具有肩部輔助支撐的便攜式氣動軟體可穿戴機器人
前沿速覽
在工廠作業時，勞工在長期進行高于頭頂的重複性任務時會導緻肩部受傷，在損害健康的同時也會降低生産力。軟體可穿戴上肢機器人有望有效預防此類肩部損害。近日，來自哈佛大學的Conor J. Walsh 課題組報道了一種便攜式氣動軟體可穿戴機器人，可在工廠作業時輔助人體的肩部。該機器人可像襯衫一樣穿着，內建了基于織物的氣動執行器、慣性單元和便攜式執行單元。它可以以每分鐘6次的速度為肩部提供高達6.6 N·m的扭矩。根據模拟執行工業操作任務期間人類參與者的評估實驗，該機器人将勞工的主動肌（前三角肌、中三角肌和肱二頭肌）的活動減少了多達40%，關節角度的輕微變化減小到小于7%的運動範圍。在動态任務中，該機器人的運動控制器顯示出對誤差的高魯棒性，表明其在不需要幫助時對使用者的幹擾最小。對機器人的驅動壓力調制方案的初步評估也強調了使用者感覺和硬體需求之間的權衡。最後，五個汽車工廠的勞工在試驗制造區使用了該機器人，并提供了回報。
背景介紹
體力勞動者在進行重複勞動時容易面臨肌肉骨骼疾病的問題。在美國，每年有近 7000 萬人次就診。這種高工傷風險與許多勞動密集型行業的高需求有關（在汽車裝配過程中，勞工平均每天要舉起手臂 4600 次）。自動化技術和人體工程學幹預措施（如升降輔助裝置）可降低工傷風險，但通常需要對工廠生産線進行耗時耗力的高成本改造，且難以推廣到多種任務中。被動式肩部支撐和外骨骼等可穿戴裝置可以直接為勞工提供支援，并能更完美地融入現有工作環境，是一種具有潛力的解決方案。
目前大多數用于工業生産的可穿戴肩部輔助裝置都是由剛性部件制成，并采用了彈簧機構等被動驅動裝置。與主動式外骨骼相比，這些外骨骼結構更輕，在一系列活動中（包括握持、指向和伸手），能夠減少 16% 至 73% 的上肢的主動肌激活，輔助程度越高，減少的幅度越大。
不過，一些被動式肩部外骨骼增加了拮抗性肌肉活動。對七種彈簧外骨骼的研究發現，肌肉活動增加了 25% 到 107%。這主要源于使用者需要對抗輔助運動來降低手臂，是被動式外骨骼所面臨的一個共同挑戰（雖然并非所有設計都會有這種肌肉活動增加）。被動式外骨骼還存在輔助和阻力之間的權衡問題，因為有研究表明，更大的輔助支撐強度可以在所需的工作時間内減少肌肉激活，但同時也會增加阻力和不适，這在動态任務中可能尤為突出。被動式外骨骼選擇最佳的支撐位置還面臨着挑戰，需在提供适當輔助的同時盡量減小不利影響。
另一方面，主動軟體機器人結合了可控驅動、體積更小和目标肢體重量更輕（因為使用了軟材料）等優點。此外，主動驅動有可能克服輔助與阻力權衡的難題，因為它可以在需要時提供輔助，在不需要時關閉電源以盡量減少阻力。有研究表明，在關閉電源時，因為主動軟體機器人的輕質和順應性，是以對使用者的自然運動範圍限制最小。迄今為止，主動軟體機器人主要是為醫療應用而設計的，并在健康人進行日常生活活動時進行了初步驗證。最近，一種便攜式肩部充氣機器人為肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS）患者提供了幫助，解決了充氣機器人便攜性的主要限制。雖然大多數驗證都是在受限的非功能性條件下進行的，但這些軟主動系統的進步表明，它們可以在不同的應用領域（如工廠作業）中提供幫助。
為了解決現有問題，探索軟體機器人在工廠作業輔助中的應用，研究人員介紹了一種用于肩部輔助的便攜式軟體充氣機器人的設計和評估方法，該機器人适用于輔助肩部擡高的工業任務。他們在之前的工作基礎上，設計了一種便攜式驅動裝置，使其能夠在不受限制的情況下使用。此外，為了提高可用性，研究人員将所有的驅動、傳感和紡織元件內建到了功能性服裝中。整套系統采用了運動學控制器，并通過工業環境中常見任務的模拟實驗對其進行了擴充評估。此外，還比較了不同的輔助時間和驅動器壓力等不同控制參數對穿戴者肌肉活動和生物力學的影響。為了評估機器人的性能，他們對執行肩部擡高任務的勞工進行了三次實驗，并分析了使用者運動學、肌肉活動和控制器的準确性。為了進一步證明主動式機器人的能力，他們對動态握持任務中的固定輔助和調節輔助進行了初步比較，并對使用者偏好以及生物力學進行了評估。作為概念的最終驗證，五名勞工在汽車制造區使用了該機器人。研究人員收集了他們在實際工業任務中使用機器人的經驗回報。
圖文解析
圖 1. 充氣肩部可穿戴機器人和實驗方法。(A) 軟體氣動肩部可穿戴機器人，包括便攜式執行單元、基于織物的充氣執行器和慣性單元。實驗方法，包括 (B) 三種輔助力度的握持實驗，(C) 三種輔助時間的鑽孔實驗，(D) 包含一連串需要和不需要輔助的任務的電路實驗，以及 (E) 壓力調制實驗。
圖 2. 握持實驗結果。(A) 在靜态握持期間，所有肌群在無外展、低、中和高條件下的肌電圖測量值（MVC%）。誤差棒代表所有參與者在重複保持過程中的标準差。(B) 所有條件下握持期間的關節角度，顯示肩部擡高、水準伸展和肘部角度。誤差棒代表所有參與者在重複保持過程中的标準差。(C) 肩部肩峰、肘部和腕部關節中心位置在外展（藍色）（低、中、高的平均值）和無外展條件（黑色）下的保持運動學顯示。橢圓體表示不同參與者的相應位置标差，橢圓體主軸的長度為各方向的标差（X，前後位；Y，側位；Z，正位）。
圖 3. 鑽孔實驗結果。(A) 手臂在任務的擡起和鑽孔階段（每位參與者向外鑽孔三個周期），所有肌群在無外展、早期、中期和晚期條件下的肌電圖測量值（MVC%）。誤差棒代表所有參與者鑽孔重複次數的标度。(B) 無外展、早期、中期和晚期條件下初始鑽孔時的關節角度，顯示肩部擡高、水準伸展和肘部角度。誤差棒代表所有參與者重複練習的标度。(C) 鑽孔實驗中，肘部和腕部在瞄準螺栓時的中心軌迹，包括早期、中期和晚期的輔助時間以及無外力條件。每個外展條件下的平均充氣點（歸一化時間和位置）用星号标出。
圖 4. 回路實驗結果。(A) 在無外展和外展條件下，在每個回路任務中，所有肌群在高強度工作期間的肌電圖測量值（MVC%）。誤差棒代表不同參與者的标準差。(B) 外展和無外展條件下的關節角度比較，顯示螺釘任務中肩部擡高、水準伸展和肘部角度以及布線任務中擡高角度的差異。誤差棒代表不同參與者的标準差。
圖 5. 調節壓力曲線的效果。(A) 在不同高度的壓力調節實驗中，所有肌群在無外力、低、高和調節條件下的肌肉活化率（MVC%）。(B) 使用者對輔助條件的感覺，數字越大表示使用者對輔助條件越偏好。(C) 在輔助條件下泵的工作周期。由于樣本量較小，僅提供描述性統計數字；誤差棒代表所有參與者在所有重複試驗中的标度。
圖 6. 工廠勞工在機器人的協助下執行肩部擡高作業。
文章來源：CAAI認知系統與資訊處理專委會
3、2024歐洲杯：智能技術成為裁判好“幫手”
VAR技術利用錄影機、傳感器和人工智能來幫助裁判作出決定 圖檔來源：《自然》網站
本屆歐洲杯官方比賽用球“足球之愛”，其中心有一個感應晶片 圖檔來源：阿迪達斯官網
歐足聯VAR室内部景觀。 圖檔來源：歐洲足球協會聯盟官網
6月27日淩晨，歐洲杯小組賽階段比賽全部結束，16強全部産生。
不少球迷都有這樣的感想：國際足球錦标賽常常會帶來創新，無論是比賽風格、戰術方法，還是1998年世界杯上全隊染着金發的羅馬尼亞隊帶來的“黃色旋風”。而近年來，球迷們享受到了另一種“科技範兒”帶來的“新鮮感”，比如能幫助裁判做出更準确判斷的智能技術。
今年夏天，德國延續了這一趨勢。在2024歐洲杯的綠茵場上，碰撞的不隻是足球與激情，其背後更是完美融合的體育與科技：從VAR到半自動越位技術，從“鷹眼”系統到“連接配接球”技術……這些高科技元素的引入，讓比賽更加公正、公平。
VAR幫裁判實作精準判罰
《自然》網站近日報道稱，人工智能（AI）的“全視之眼”将比最狂熱球迷的眼睛還要更密切地關注比賽。如今，更新後的半自動版本視訊輔助裁判（VAR）融合了更先進的AI技術和嵌入足球中的實時跟蹤晶片。
英國《每日郵報》介紹，VAR是指使用攝像頭、傳感器和AI來幫助裁判作出更精準決定。此次歐洲杯上，VAR由位于萊比錫技術中心的團隊負責。
VAR團隊将不斷檢查與“改變比賽局面”有關的四種問題——進球、禁區内事件、紅牌和處罰對象錯誤。一旦發現問題，他們可以建議裁判取消或更改判決，但最終決定權仍在裁判手中。有關審查過程的資訊會以簡潔的文字形式釋出，并投放到現場大螢幕上，而不是通過口頭傳達。
SAOT有效減少判罰時間
半自動越位技術（SAOT）與VAR搭配，是賽場裁判的另一位得力“助手”。它也是一種聰明的AI系統，可以幫助裁判快速作出正确決定。這項技術跟蹤球員的四肢，以檢測他們是否處于越位位置，并向VAR團隊發送警報。
那麼，SAOT如何更好地幫助VAR“監測”一場足球比賽？這要歸功于歐洲杯所有球場屋頂的10台專用錄影機，這些錄影機能夠跟蹤22個球員每人身上從頭到腳的29個獨立點位。比賽之後，全場共計超過600個點在運動。這些資料将以每秒50次的速度輸入計算機。
攝像頭可以實時監測球和球員的位置與速度，甚至球員身體部位的移動速度，可以确定球員的任何部位是否在半秒内越位，然後向VAR團隊發送警報，VAR操作員可以驗證和确認資訊并通知裁判。這将大大減少VAR作出決策所需的時間。
“鷹眼”技術解決門線争議
還記得2010年南非世界杯上的“門線冤案”嗎？英格蘭足球運動員弗蘭克·蘭帕德一腳精彩的吊射擊中橫梁彈入球門線内半米後，鬼使神差又彈出了球門，由于裁判組的失誤，這一球最終沒有算進。如果那時候就有“門線技術”，當時的英格蘭球迷們就不會抱憾而歸了。
此次歐洲杯上，名為“Hawk-Eye”的“鷹眼”技術就能立即判斷球是否整個越過球門線，這對裁判做出準确判罰很有幫助。每個球場的屋頂都安裝了14台錄影機，“瞄準”每個球門，共同提供球的精确位置。如果球被認為越過了球門線，一條電子資訊就會發送到裁判佩戴的類似手表的接收器上，讓他們知道該進球有效。
“連接配接球”杜絕“上帝之手”
此次賽事，在足球上也采用了帶有“黑科技”的“微晶片足球”。阿迪達斯提供的本屆歐洲杯官方比賽用球名為“Fussballliebe”，德語意為“足球之愛”。該球首次将“連接配接球”技術帶入歐洲杯賽場，可實時向裁判發送精确的足球資料。
這款足球内置“連接配接球”技術的感應晶片。該晶片能夠以每秒500次的頻率監測外界與球體的接觸情況。當球受到球員腳或手的沖擊時，内部晶片可以确定準确的時間和接觸點，這對于裁判判定一些有争議的進球或者“上帝之手”至關重要。同時，感應晶片還能迅速上傳球員位置資料，為SAOT提供有力支援。
“連接配接球”技術與SAOT技術協同工作，確定了裁判能在關鍵時刻準确判斷球和球員的位置。
此外，感應晶片由一個通過感應充電的可充電電池供電，與智能手機使用的無線充電技術類似。FussBallliebe還采用了“微觀和宏觀紋理”的聚氨酯外皮，并由20塊球面子產品組成，以增強其空氣動力學性能。
文章來源：科技日報