香港新興科技教育協會籌辦的「2022香港資訊及通訊科技獎：學生創新獎」完滿結束，「學生創新獎」旨在表揚學生在創新及研究上的成就，鼓勵發揮更多創新及創意概念，向社會宣傳資訊及通訊創新，並提升資訊及通訊產業的專業形象。香港新興科技教育協會以「視野、創新、博識、承擔」為目標，培養小學、中學及大專或以上的學生對科技發展的興趣。通過比賽，為未來融入快速節奏的數字社會做好準備。國家主席習近平在香港回歸廿五周年強調，要特別關心、關愛青年人。他指「青年興，則香港興；青年發展，則香港發展；青年有未來，則香港有未來」，為成長成才創造更多機會。筆者很高興能在這分享獲得「2022香港資訊及通訊科技獎：學生創新（大專或以上）金獎」，由香港理工大學曾展樂、李成熙及郭軒慈設計的得獎項目——「基於人機互認知的機械人協作製造系統」。
人機協作裝配作為現代智能工廠的主要實現方式之一，允許人類操作員和協作式機器人在一個共享的工作空間內完成各種製造及裝配任務。由於其靈活的自動化能力，人機協作裝配在實現大規模個性化生產方面一直發揮着重要作用。它將協作機器人高精確度、可靠性及可重複性的特性，與人類的高靈活性和適應性相互結合，以實現最佳化的生產力。隨着這種協作製造模式的普及，協作式機器人在機械人市場上所佔的比例明顯增加。
然而，相應的應用領域和協作式機器人的控制方法仍未發展成熟，特別是在應對個性化的任務上，機器人缺乏適應新任務的能力，需要工程師重新設計程式，既增加了時間成本，又降低了雙方協作的流暢性。
在現有的製造模式中，大規模定製化生產成為了一種新趨勢。然而，在缺乏產品細節裝配相關自動化解決方案的前提下，人工裝配仍然是中小型企業用於複雜定製化產品的主流裝配方法。
為了解決定製化生產所面對的困難和機器人靈活性不足的問題，理大的同學們提出一個基於人機互相認知的機械人協作製造系統，以改善雙方的協作效率。為了在高度精細和靈活的裝配情況下實現智能操作，他們開發了一套增強現實（AR）引導的人機協作製造系統，集成了虛擬現實的任務規劃及視覺數據的動態引導，並增強了協作式機器人的人工智慧和AR信息共享，以用戶友好的方式提供人為監督的控制方法，從而更好地融合操作員和協作式機器人的智慧。
AR輔助的人機協作柔性生產走向了數字化的智能製造，並將人工智能領域的算法模型遷移到複雜的工業場景中，實現了以小樣品為代價的定製化產品的識別，增強協作機器人執行多模式任務的能力。系統將人從重複的製造過程中解放出來，使人機協作成為行內企業的最佳選擇。
隨着系統的感知、推理和認知能力得到提升，複雜環境感知和運動路徑跟蹤得以被實現，從而更好地分配人和協作式機器人之間的裝配任務，加快個性化生產的進度。
◆ 洪文正 香港新興科技教育協會
簡介：本會培育科普人才， 提高各界對科技創意應用的認識，為香港青年提供更多機會參與國際性及大中華地區的科技創意活動 ，詳情可瀏覽www.hknetea.org。
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