新華社北京6月18日電(新華社記者)世博會日本館,長著一雙黑色大眼睛的機器人手執(zhí)小提琴走上舞臺,微微頷首,開始演奏觀眾熟悉的中國民歌《茉莉花》。如果不是其身后的大屏幕顯示它用手指按壓琴弦的動作,很難相信這樣悠揚的琴聲出自一個機器人之手。一曲終了,機器人高高舉起拿著琴弓的右手向觀眾致意,贏得一陣熱烈的掌聲。
意大利館第三區(qū)域,一個正在拼圖的紅色柯馬機器人引來小朋友的圍觀和贊嘆。它不停變換一套積木的擺放順序,將其拼成中國國旗、意大利國旗、世博會徽標以及吉祥物海寶的圖案。
機器人及人工智能技術(shù)是本次世博會的科技熱點之一,而在日常生活中,機器人的發(fā)展與變遷以及未來的發(fā)展趨勢也是人們津津樂道的話題。
完成時:勤勉勞動力 人類好幫手
在素有“機器人王國”之稱的日本,機器人的研發(fā)和應(yīng)用已不再局限于制造行業(yè),面向服務(wù)業(yè)的機器人技術(shù)日漸成熟:如三菱重工業(yè)公司的機器人保姆“若丸”,能給主人讀電子郵件、報告新聞頭條,能記住主人的生日和結(jié)婚紀念日,還能看家護院;早稻田大學的護理機器人“Twendy-One”,能幫助老年人和殘疾人起床,為他們準備早餐,陪他們聊天;還有本田的類人型機器人阿西莫,可以“完全”充當一名家庭成員。
日本近年來研發(fā)的新一代機器人還開始應(yīng)用于反恐、救災(zāi)和資源探索等領(lǐng)域。比如,2008年北海道洞爺湖舉辦八國峰會期間,東京警方在反恐演練中引入了遙控引爆機器人,這種機器人不僅能通過機械手排除車輛前的不明物體,還能依靠紅外線攝像機檢查不明物的內(nèi)部情況。
法國機器人制造業(yè)的起步是出于核電站建設(shè)的需求,如今,法國的機器人在醫(yī)療、科學探測和工程作業(yè)等方面發(fā)揮著重要的作用。比如2008年法國研發(fā)成功的一款機器人麻醉師,目前已完成數(shù)百例臨床試驗。這款機器人的光譜監(jiān)測儀能記錄病人大腦的活動情況,從而測知麻醉情況,準確控制麻醉劑的使用量。
而在比利時南部畜牧業(yè)較發(fā)達的瓦隆大區(qū),機器人擠奶系統(tǒng)廣受歡迎。每套機器人擠奶系統(tǒng)每天可為50至60頭奶牛擠奶,大多數(shù)奶牛每天擠奶3次。機器人擠奶系統(tǒng)可儲存和跟蹤奶牛的相關(guān)信息,如每頭奶牛的擠奶時間、以往的產(chǎn)奶量及預(yù)期產(chǎn)奶量,同時還能監(jiān)測奶牛對擠奶器的反應(yīng)是否正常及擠出的牛奶是否正常。這些信息都會傳輸?shù)侥翀龉芾頂?shù)據(jù)庫中,分析工具可以幫助牧場管理員了解和評估每頭奶牛的狀態(tài)和牛奶產(chǎn)量等。
瑞典查爾莫斯科技大學開發(fā)出的球形機器人能夠在泥漿、沙土以及雪地等各種地形條件下順利前進,因此能和其他安全救援設(shè)備合作完成各種救援任務(wù)。目前球形機器人已實現(xiàn)商業(yè)化。
進行時:上天又入海 本領(lǐng)頻升級
美國是機器人的發(fā)源地,而目前機器人的數(shù)量遠遠少于日本,原因之一是美國部分工人曾經(jīng)認為機器人會搶他們的飯碗,不歡迎機器人,這抑制了機器人的發(fā)展。與之相對照,日本由于勞動力短缺,政府和企業(yè)都積極發(fā)展機器人,成就了今天的機器人大國。而現(xiàn)在,世界各國都認識到機器人是推動未來各行各業(yè)發(fā)展的重要力量,紛紛上馬各類機器人研發(fā)項目,依靠政策推動機器人及其技術(shù)的普及。
德國有多個研究項目,專注于類人型機器人的各種局部課題。據(jù)德國機器人協(xié)會理事會成員、卡爾斯魯厄大學人體機械學院工程博士塔明·阿斯福爾介紹,慕尼黑工業(yè)大學應(yīng)用機械學院的“約翰尼”和“洛拉”項目,專注于雙腿類人型機器人智能行走的問題,以讓機器人模仿人類行走的姿態(tài)和速度。比勒費爾德大學則專攻機器人手臂抓握、控制以及人工智能等課題,他們以日本的阿西莫為基礎(chǔ),嘗試改進其認知能力。
日本政府對使用機器人的企業(yè)實施了一系列優(yōu)惠政策,諸如給予減稅、貸款優(yōu)惠等等。除此之外,政府還向機器人制造商實施了優(yōu)惠稅制、幫助融資等多項政策,鼓勵機器人技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。
另一方面,為保持該領(lǐng)域的國際競爭力和優(yōu)勢地位,日本政府近年來提出了包括機器人產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造戰(zhàn)略,希望通過產(chǎn)業(yè)界、科研機構(gòu)和大學聯(lián)手來大規(guī)模開發(fā)新一代機器人,并培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。其中,以名古屋為中心的東海地區(qū)要將機器人培育為繼汽車產(chǎn)業(yè)后新的支柱產(chǎn)業(yè)。
在多種因素的推動下,許多國家的機器人本領(lǐng)日益高強,可謂“上天入海,無所不能”。
美國航天局下屬噴氣推進實驗室等機構(gòu)研發(fā)的新型水下機器人今年3月已經(jīng)完成為期3個月的首輪耐力試驗。這款以天然和可再生海水熱量為動力的機器人已300多次成功潛入海面以下500米。
日本東大阪宇宙開發(fā)協(xié)會已準備向月球發(fā)送能雙腳步行的機器人,實施月表地質(zhì)調(diào)查,并通過在月球表面觀測天體發(fā)現(xiàn)新行星。
意大利比薩圣安娜大學微工程研究中心正在進行“水下網(wǎng)絡(luò)機器人”的研發(fā)工作,設(shè)計中的這款機器人能夠在大海、湖泊、河流等不同水域工作,未來將可能在處理生態(tài)災(zāi)難中發(fā)揮重要作用。
各種機器人不僅在宏觀領(lǐng)域大顯身手,也正努力拓展在微觀世界的服務(wù)能力。美國哥倫比亞大學、亞利桑那州立大學等機構(gòu)的科學家今年5月就剛剛研發(fā)出一種能在人工環(huán)境中移動、變向和停止的分子機器人。這種分子機器人能在人工設(shè)置的寡核苷酸引導(dǎo)下,在寬2納米、長100納米的范圍內(nèi)移動。將來,這種機器人可在醫(yī)學領(lǐng)域用于修復(fù)受損組織、攜帶藥物,還可以被釋放到細胞膜上執(zhí)行任務(wù)。
將來時:安全需保障 五關(guān)待突破
越來越多的各類機器人活躍在人類生產(chǎn)、生活的多個領(lǐng)域,而要實現(xiàn)機器人真正融入社會,普及至一般家庭,除目前機器人高昂的價格是一個主要障礙外,如何確保機器人的安全性正成為研發(fā)機構(gòu)和制造商面臨的首要課題。但目前的機器人還沒有自我意識,不具備自律能力,一旦出現(xiàn)故障,很可能傷及人類。
為防范在服務(wù)業(yè)使用的機器人發(fā)生事故,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省已制定相關(guān)安全指導(dǎo)方針,要求研究機構(gòu)加大力度開發(fā)傳感器等核心技術(shù),在確保機器人能緊急停止和避免碰撞方面下工夫。此外,政府相關(guān)部門還在商討設(shè)置對機器人進行安全試驗的第三方機構(gòu),完善發(fā)生事故時傷害保險和賠償?shù)南嚓P(guān)法律。
機器人面臨的另一個課題是實現(xiàn)高智能化?,F(xiàn)有的大部分機器人只能應(yīng)對事先編入程序的問題,而未來的機器人則應(yīng)具備從周圍環(huán)境中學習新知識、根據(jù)所學改變自身,以及從容應(yīng)對環(huán)境變化的能力。
從基礎(chǔ)技術(shù)層面來看,機器人真正走進社會生活還需攻克五個關(guān)鍵的技術(shù)障礙:電腦運算能力、感應(yīng)技術(shù)、供電、發(fā)動機以及軟件程序,但目前除了電腦運算能力和感應(yīng)技術(shù)外,其他幾項技術(shù)還沒有重大突破。
正如德國機器人協(xié)會理事會成員、卡爾斯魯厄大學人體機械學院工程博士塔明·阿斯福爾所說,機器人是一門非常復(fù)雜的學科,涉及計算機語言、機械、電子、自動控制以及人工智能等眾多學科。但是包括類人型機器人在內(nèi)的各種機器人未來將得到廣泛應(yīng)用,它們會成為人類的助手和伙伴,將顯著提高人類的生活質(zhì)量。(執(zhí)筆記者錢錚;參與記者任海軍、李學梅、王昀加、劉秀榮、張瑩、黃靈,報道員黃一凡、周谷風、孫鍥、馬爾蓋蒂)