縱觀全球科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢及戰(zhàn)略走向，大力發(fā)展機(jī)器人技術(shù)是應(yīng)對經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)實需求，也是智能社會發(fā)展的大勢所趨——美國再工業(yè)化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、歐盟“火花”計劃、德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略、日本機(jī)器人新戰(zhàn)略、韓國機(jī)器人強(qiáng)國戰(zhàn)略……機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用已成為塑造創(chuàng)新發(fā)展優(yōu)勢的“必爭之地”
8月24日，中外專家齊聚2017世界機(jī)器人大會主論壇，共同探討智能機(jī)器人領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、前沿探索以及未來的創(chuàng)新趨勢。
智形：機(jī)器人時代顯神通
目前，醫(yī)療機(jī)器人能夠輔助醫(yī)生敏捷、靈活地完成手術(shù)操作；災(zāi)后救援機(jī)器人能實現(xiàn)低風(fēng)險、高效率的搜救及重建工作……機(jī)器人技術(shù)已自成特色并在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)融合發(fā)展
“醫(yī)療機(jī)器人發(fā)展已進(jìn)入黃金時代，它的未來不再是穩(wěn)定、漸進(jìn)式發(fā)展，而將有更多顛覆性革命和加速式更新的到來。”英國帝國理工大學(xué)哈姆林醫(yī)療機(jī)器人中心主任楊廣中介紹，在復(fù)雜的外科手術(shù)中，機(jī)器人已然能夠輔助醫(yī)生敏捷、靈活地完成一系列手術(shù)操作，甚至可以用來檢測癌癥，“下一步，期待機(jī)器人技術(shù)與多元學(xué)科領(lǐng)域研究深度融合，讓更多人獲益”。
除了給人類生活帶去福音的醫(yī)療機(jī)器人，還有能分憂解難的災(zāi)后救援機(jī)器人。國際機(jī)器人與自動化協(xié)會現(xiàn)任主席Satoshi Tadokoro表示，日本啟動的救災(zāi)機(jī)器人項目已取得階段性進(jìn)展，一定程度上解決了機(jī)器人在救災(zāi)現(xiàn)場行動不便，以及成像系統(tǒng)在黑暗、大霧或風(fēng)雨等環(huán)境下無法工作的問題。
“運(yùn)用機(jī)器人的智能學(xué)習(xí)優(yōu)勢，自動篩選曾經(jīng)存儲的信息和圖片，從而識別受災(zāi)民眾與環(huán)境，實現(xiàn)低風(fēng)險、高效率的災(zāi)后搜救及重建工作。”Satoshi Tadokoro舉例說，目前，一批建筑機(jī)器人已經(jīng)能夠在強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下拍攝立體照片；多臂機(jī)器人可以運(yùn)用在房屋坍塌后，幫助救援人員順利進(jìn)入危險環(huán)境中開展工作；蜿蜒機(jī)器人還能夠在復(fù)雜的管道中暢通前行……機(jī)器人讓災(zāi)后救援變得更加可靠。
此外，機(jī)器人技術(shù)還將和智慧家庭碰撞出怎樣的火花？“整個智慧家庭就像是一個大型機(jī)器人，當(dāng)我們談?wù)摍C(jī)器人該如何進(jìn)入智慧家庭的生態(tài)系統(tǒng)中時，它們的技術(shù)和操作原理都是類似的。”iRobot公司全球技術(shù)副總裁Chris Jones告訴《經(jīng)濟(jì)日報》記者，比如，只要通過無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，機(jī)器人加載的視覺導(dǎo)航與傳感器技術(shù)能夠幫助它清楚了解周邊環(huán)境，并有意識地躲避家中障礙物，實現(xiàn)全面、高效打掃。
“想要達(dá)成智慧家庭模式，必須學(xué)會思考。”Chris Jones認(rèn)為，機(jī)器人在智慧家庭生態(tài)系統(tǒng)中擁有獨(dú)一無二的價值，能夠把它所感知的信息和任務(wù)結(jié)合起來，制定“家庭地圖”，帶動其他家中設(shè)備同步智能發(fā)展。
現(xiàn)代機(jī)器人如同直接從科幻小說里走出來一般，不斷契合人類想象，讓我們?yōu)橹浴！皺C(jī)器人不是單獨(dú)的個體，而是互聯(lián)互通的機(jī)器人群體。通過技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)加速機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，并協(xié)同教育和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域等進(jìn)一步融合，目的就是讓機(jī)器人推動我們的科學(xué)技術(shù)水平長效提升。”意大利比薩圣安娜大學(xué)教授Paolo Dario說。
智聯(lián)：云端互聯(lián)蓄勢待發(fā)
利用云計算技術(shù)為機(jī)器人的智能化提供了無限可能。未來，機(jī)器人將是萬物互聯(lián)的智能終端，其核心就是利用云端存儲和共享信息的能力
早在2013年，國際著名智庫麥肯錫全球研究所發(fā)布了《引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)》報告，將先進(jìn)機(jī)器人列入其預(yù)測的12項顛覆性技術(shù)中。很多市場研究公司也不約而同地針對機(jī)器人市場給出了樂觀預(yù)測——僅工業(yè)機(jī)器人市場一項，預(yù)計到2020年，全球銷售額就有望達(dá)到411.7億美元。
中科院沈陽自動化研究所所長于海斌表示，機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用已從工業(yè)領(lǐng)域快速擴(kuò)張到航空航天、國防安全、國家安全、醫(yī)療康復(fù)等其他領(lǐng)域。
與此同時，各國都在向以機(jī)器人和人工智能為代表的新興技術(shù)領(lǐng)域頻頻發(fā)力。雖然在傳統(tǒng)制造業(yè)中，我國正急速追趕，但仍存在一些瓶頸。“機(jī)器人在工業(yè)上的應(yīng)用原來是比較狹義的，主要還是在焊接環(huán)節(jié)，從事一系列重復(fù)性勞力工作。”于海斌說，機(jī)器人的智能是基于其傳感器的感知和操作能力，“機(jī)器人如果想要和手機(jī)一樣達(dá)到萬億美元市場，就必須走進(jìn)人類生產(chǎn)生活的方方面面，這將對我們的技術(shù)要求提出巨大挑戰(zhàn)”。
信息時代，機(jī)器人怎樣才能走進(jìn)千家萬戶？于海斌認(rèn)為，建立機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)，利用云計算技術(shù)將為機(jī)器人的智能化提供無限可能。
“機(jī)器人在未來將是萬物互聯(lián)的智能終端，它的核心就是利用云端存儲和共享信息的能力，解決人機(jī)協(xié)作問題，解決從物端到云端的緊密合作。”于海斌說，機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)既是網(wǎng)絡(luò)又是平臺，它是實現(xiàn)機(jī)器人、物理過程、信息系統(tǒng)和人之間的泛在連接，并通過云計算和大數(shù)據(jù)實現(xiàn)海量工業(yè)數(shù)據(jù)的集成、處理與分析，支撐復(fù)雜機(jī)器人系統(tǒng)的跨領(lǐng)域設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)。
從互聯(lián)網(wǎng)角度看，機(jī)器人延伸了互聯(lián)網(wǎng)外延，通過感知、認(rèn)知、決策和執(zhí)行一體化特性，互聯(lián)網(wǎng)的虛擬信息能夠和實體物理空間深度融合；從機(jī)器人角度講，機(jī)器人與海量云端知識資源縱向互聯(lián)，突破了單體機(jī)器人在物理空間、時間上的限制，使其邊界、能力、智能成指數(shù)級擴(kuò)展。
“機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)能夠提供一種嶄新的模式，實現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)的智能化拓展、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、云化應(yīng)用和服務(wù)化延伸，它的想象與探索空間還很大。”于海斌介紹，谷歌已采用14臺機(jī)器人彼此網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過共享經(jīng)驗知識，學(xué)習(xí)抓取各種物體。經(jīng)過3000小時、80萬次的抓取嘗試訓(xùn)練后，機(jī)器人展現(xiàn)出“智能反應(yīng)行為跡象”，為機(jī)器人互聯(lián)互通開了個好頭。
智造：人機(jī)協(xié)作聯(lián)合攻關(guān)
隨著機(jī)器人和人工智能的匹配發(fā)展，這些搭載了人工智能的機(jī)器人在人機(jī)交互等方面表現(xiàn)搶眼，將成為行業(yè)發(fā)展的中流砥柱
旋轉(zhuǎn)、跳躍……視頻里的機(jī)器人隨著音樂邁起了優(yōu)美的舞蹈步伐，與人和諧共舞：日本東北大學(xué)機(jī)器人系教授Kazuhiro Kosuge正向大家展示其研究的物理人機(jī)交互技術(shù)成果——共舞機(jī)器人。
與人共舞看似輕松簡易，背后卻暗藏玄機(jī)。“一些任務(wù)即使有了助理機(jī)器人的幫助也并非能夠輕易完成，這是因為機(jī)器人不知道該如何與人協(xié)作。”Kazuhiro Kosuge向記者回憶起開發(fā)共舞機(jī)器人的初衷，“跳舞恰恰成了最簡單的任務(wù)，了解舞伴將如何移動、兩位舞者將分別扮演何種角色等，這些正是令人機(jī)互動更加緊密的關(guān)鍵”。
“共舞機(jī)器人面臨的挑戰(zhàn)是，如何保證機(jī)器人和人之間的互動持續(xù)穩(wěn)定，因為兩者將始終保持接觸，反復(fù)循環(huán)。”Kazuhiro Kosuge說，為此，他們引入漸進(jìn)式教學(xué)概念，基于感官發(fā)展階段理論，通過不斷教學(xué)獲得舞者動作數(shù)據(jù)反饋，基于反饋再次評估，依次循環(huán)，調(diào)節(jié)機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)。“如果機(jī)器人可以給其對應(yīng)的工人不斷提供工具和零部件，那么，這名工人就可以專注于裝配工作，提高生產(chǎn)效率。我們以共舞機(jī)器人為牽引，在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行實驗，結(jié)果證明，優(yōu)化后的人機(jī)協(xié)作工藝能夠節(jié)約20%至30%的裝配時間。”Kazuhiro Kosuge說。
從共舞、家用到制造業(yè)生產(chǎn)，人機(jī)協(xié)作技術(shù)讓機(jī)器人大展拳腳，這些搭載了人工智能的機(jī)器人將成為行業(yè)發(fā)展的中流砥柱。“人工智能研究從早期的邏輯驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動，包括深度學(xué)習(xí)，接下來應(yīng)該著眼于神經(jīng)驅(qū)動，進(jìn)一步了解大腦信息處理過程中的運(yùn)行機(jī)制，更好地發(fā)揮人機(jī)協(xié)作優(yōu)勢。”清華大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授孫富春說，通過認(rèn)知實現(xiàn)人機(jī)共生，包括思考及如何利用大數(shù)據(jù)綜合進(jìn)行思維的決策等，新一代機(jī)器人已在人機(jī)交互等方面表現(xiàn)搶眼。
“機(jī)器人發(fā)展依照‘工具—管家—伴侶’的線路演進(jìn)，從幫助主人完成單一任務(wù)，直到通過主人的表情和語調(diào)能夠判斷意圖，形成自動化、信息化和人工智能技術(shù)的聯(lián)合協(xié)作。”科沃斯機(jī)器人有限公司創(chuàng)始人兼董事長錢東奇表示，隨著機(jī)器人和人工智能的匹配發(fā)展，機(jī)器人一定會如虎添翼，在與人的交互過程中加深對人的認(rèn)知和了解，加速其成長。
摘自《經(jīng)濟(jì)日報》
