現實世界機器人的故障安全系統

2026-01-26 13:20:21來源：千家網關鍵詞：機器人具身智能閱讀量：23847

導讀：全球機器人市場正在快速增長。隨著機器人技術在消費者和各行業領域的普及，提升安全性能已成為機器人設計師的首要任務。一項最新調查顯示，由于安全和風險緩解措施的實施，77% 的科技行業領導者現在信任機器人能夠執行關鍵功能。

　　全球機器人市場正在快速增長。2025 年市場規模達到 500 億英鎊，預計到 2030 年將超過 820 億英鎊(677 億美元)。隨著機器人技術在消費者和各行業領域的普及，提升安全性能已成為機器人設計師的首要任務。一項最新調查顯示，由于安全和風險緩解措施的實施，77% 的科技行業領導者現在信任機器人能夠執行關鍵功能。

　　為了贏得公眾對其產品的信任，機器人公司必須設計出能夠在不可預測的環境中表現穩定的機器。在討論新發布的工業機器人安全指南時，一位行業領導者表示：“這項標準提供了更清晰的指導、更智能的分類，以及智能自動化時代的安全路線圖。”

　　她繼續說道：“它使制造商和集成商能夠更有信心地設計和部署更安全的系統，同時在不損害人類福祉的前提下支持創新。”

　　早期型號的機器人安全系統比較簡單，例如物理防護裝置、緊急停止按鈕和硬接線關機裝置。這些系統在可預測的環境中執行重復性任務時能夠正常工作。但更復雜的機器人需要更先進的安全功能。有些機器人甚至需要具備預測能力，能夠在風險發生之前進行預判，而不是僅僅做出反應。

　　邊緣智能對于這些新的安全功能至關重要。邊緣系統使設備能夠即時進行計算、感知和決策。云系統通常面臨延遲和可靠性問題，而邊緣人工智能則能夠實現即時可靠的決策。

　　邊緣系統的優勢

　　邊緣計算幫助電子設備消除可能在關鍵時刻造成影響的延遲，同時最大限度地降低中斷和網絡威脅的風險。這些系統正在成為機器人安全的關鍵組成部分，它們提高了速度和效率，同時降低了網絡風險。

　　消除延遲

　　基于云的系統總是存在一定程度的延遲，因為數據需要傳輸一定的物理距離才能進行處理。這阻礙了機器人進行實時決策。

　　然而，在與人類近距離工作并管理復雜環境的機器中，幾秒鐘的延遲都可能導致嚴重的后果。邊緣系統幾乎可以消除云延遲。這不僅支持毫秒級的決策，還為開發預測性安全功能提供了可能性。

　　效率和成本控制

　　邊緣計算最大限度地減少了對昂貴的大規模數據中心的依賴。它開辟了數據管理的新途徑，使運營商能夠最大限度地提高效率，進一步降低成本并節約資源。

　　降低漏洞風險

　　在更靠近數據源的地方處理敏感數據可以降低傳輸風險和遭受網絡威脅的風險。例如，特斯拉 Model 3 汽車的一個漏洞使黑客能夠未經授權控制關鍵功能。這使得汽車面臨故障或被盜的風險，也使駕駛員面臨人身傷害的風險。在機器人中實施邊緣系統對于保護這些設備及其附近的人類至關重要。

　　可擴展性

　　邊緣計算相對于云計算的一個顯著優勢是邊緣系統可以快速擴展。構建小型數據收集和處理站點不僅比構建新的超大規模數據中心更快，而且遇到諸如分區委員會、社區反對和電網可用性等問題的可能性也大大降低。

　　預測性安全功能

　　在 2026 年國際消費電子展 (CES) 上，Algorized 和 KUKA 展示了一款預測性安全引擎，旨在預測共享空間中人類的運動和意圖。這兩家公司將 KUKA 機械臂的功能與 Algorized 的新型基礎模型相結合。由此產生的機器能夠“感知人體生理特征、理解意圖、預測運動并實時做出調整——即使在遮擋、黑暗或視覺混亂的環境下也能正常工作”。

　　該機械臂利用邊緣人工智能和無線毫米波雷達，不僅可以檢測到人的存在，還能檢測到呼吸、姿勢以及提供意圖線索的微小動作。

　　這款預測性安全引擎采用邊緣計算驅動的機器人技術，零延遲，無需云端處理，使機器人能夠在毫秒級的時間內對不穩定環境做出反應。它在各種復雜條件下都能良好運行，并提供上下文信息，使機器人能夠預測意圖并主動采取安全措施。

　　Algorized 首席執行官兼聯合創始人 Natalya Lopareva 表示：“我們將安全視為一個智能問題。通過為 KUKA 機器人提供一個具備直覺能力的基礎模型，我們正在構建一種工作流程，使機器能夠在操作員做出動作之前就理解他們的下一步行動。”

　　信任要素

　　大多數人信任機器人能夠完成簡單重復的任務，但對人機深度交互卻缺乏信心。許多人樂于購買和使用 Roomba 掃地機器人，但卻不會考慮使用自動駕駛汽車。因此，注重安全至關重要，但這必須以公司透明的溝通和機器本身可預測的行為為基礎。

　　QNX 公司通用嵌入式市場副總裁 Jim Hirsch 證實：“信任是脆弱的，如果機器人缺乏必要的底層軟件來確保其高性能、安全性和可靠性，信任很容易被破壞。只有當我們優先考慮人類員工及其環境的安全時，工作場所機器人才能充分發揮其潛力。”

　　正因如此，機器人公司正在加大對先進安全功能的投入，并探索新的方法來解釋系統行為、引入人工監督，并在自主功能達到極限時提供故障安全機制。

　　先進的安全功能已成為機器人設計的核心組成部分。將邊緣計算系統集成到數據管理中，將有助于公司引入預測性邊緣人工智能和強大的故障安全架構等功能，并有助于定義消費級和工業機器人技術的下一個發展階段。

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