在創(chuàng)新中不斷與更多領(lǐng)域技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合——
機(jī)器人越來(lái)越“心靈手巧”

圖① 2016世界機(jī)器人大會(huì)上展示的消防機(jī)器人。
圖② 觀眾在2016世界機(jī)器人大會(huì)上觀看教育用機(jī)器人。
圖③ 2016世界機(jī)器人大會(huì)上展示的雙臂靈巧協(xié)作機(jī)器人。
照片均由記者 翟天雪攝

隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的火爆發(fā)展，近年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)迎來(lái)大變革。在2016世界機(jī)器人博覽會(huì)上，中科大的機(jī)器人“佳佳”既有如真人一般的美麗容顏，又有通曉百科全書(shū)一般的高智商；哈工大機(jī)器人集團(tuán)研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人擁有更多的自由度，工作效率越來(lái)越高；還有醫(yī)療機(jī)器人、玩具機(jī)器人、教育機(jī)器人逐漸應(yīng)用在各個(gè)產(chǎn)業(yè)，改變著人們的生活。

10月22日，中外專(zhuān)家齊聚2016世界機(jī)器人大會(huì)主論壇，共同探討機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)與創(chuàng)新、交叉與融合。

人機(jī)協(xié)作形成合力

機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，就連這一領(lǐng)域里的專(zhuān)家也始料未及。意大利比薩圣安娜大學(xué)教授保羅感慨，很多原本只是小說(shuō)和電影中的科幻場(chǎng)景，如今都已變成了現(xiàn)實(shí)。

“在《奇異的航行》（Fantastic Voyage）這部電影中，微型飛船穿越紅細(xì)胞解決問(wèn)題。如今我們真的做出了這種‘飛船’，帶著攝像頭的膠囊機(jī)器人可以進(jìn)入腸胃中細(xì)微的地方，取代了痛苦的結(jié)直腸癌常規(guī)篩查技術(shù)手段。機(jī)器人技術(shù)讓原本復(fù)雜的疾病檢查通過(guò)吞咽幾個(gè)小藥片就能實(shí)現(xiàn)。”保羅說(shuō)。

人機(jī)協(xié)作的技術(shù)讓機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域大展拳腳，人工智能的發(fā)展也讓機(jī)器人的發(fā)展充滿(mǎn)無(wú)限可能。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院教授權(quán)東洙表示，在經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)后，機(jī)器人已經(jīng)能從事一些創(chuàng)意的工作了，比如寫(xiě)小說(shuō)。未來(lái)某一天，機(jī)器人可能有人的反應(yīng)，并且理解人類(lèi)的行為。隨著人工智能、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人正面臨一場(chǎng)全新的技術(shù)變革。

與此同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)正在與更多領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合。中科院自動(dòng)化所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任侯增廣表示，機(jī)器人與很多學(xué)科有關(guān)，包括計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、電氣工程等，也包括神經(jīng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、仿生學(xué)等科學(xué)，甚至與文化、藝術(shù)等都有密切聯(lián)系。

臺(tái)灣大學(xué)講座教授、華碩集團(tuán)首席技術(shù)官羅仁權(quán)就把藝術(shù)和科技結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造出一款智慧機(jī)器人——彩色藝術(shù)畫(huà)家。

“一般的機(jī)器人只能通過(guò)鉛筆單色作畫(huà)，這款機(jī)器人可以自己用顏料在調(diào)色板上調(diào)色，畫(huà)技里的勾勒線(xiàn)條、添加陰影都不在話(huà)下。機(jī)器人可以在作畫(huà)區(qū)畫(huà)出兇猛的獅子、呆萌的寵物犬，還能畫(huà)出栩栩如生的愛(ài)因斯坦畫(huà)像。所有行為自動(dòng)生成，機(jī)器人會(huì)不斷生成視覺(jué)上的反饋，不斷調(diào)和顏色，然后不斷比較?！绷_仁權(quán)說(shuō)。

“我們希望應(yīng)用機(jī)器人科技，使人和機(jī)器的創(chuàng)造力形成一種合力，模糊掉其中的界限。事實(shí)證明，機(jī)器人是完全可以模仿藝術(shù)家的?！绷_仁權(quán)說(shuō)。

提質(zhì)增效大有作為

隨著廉價(jià)勞動(dòng)力時(shí)代的終結(jié)，招工難成為企業(yè)家最頭痛的問(wèn)題，因而許多企業(yè)開(kāi)始大量應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，這些機(jī)器人在流水線(xiàn)上定位精準(zhǔn)、工作高效，代替人們從事繁重而又重復(fù)的工作。與會(huì)專(zhuān)家表示，機(jī)器人是經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效的有力武器。

但是，對(duì)于國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展而言，當(dāng)前的技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）設(shè)計(jì)委員會(huì)亞洲理事長(zhǎng)、寧波智能制造產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)甘中學(xué)說(shuō)，目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人都是單臂機(jī)器人，沒(méi)有手，更沒(méi)有像人一樣的智慧，它們只能在一些結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中工作，在線(xiàn)傳感能力也比較差?！艾F(xiàn)在機(jī)器換人只達(dá)到30%，70%的工作機(jī)器人還不能完成，要發(fā)展‘中國(guó)制造2025’，必須發(fā)展‘心靈手巧’的雙臂機(jī)器人和多臂機(jī)器人。”甘中學(xué)說(shuō)。

甘中學(xué)認(rèn)為，“心靈”是機(jī)器人要發(fā)展邏輯思維，提高判斷、學(xué)習(xí)和決策能力，“手巧”是要開(kāi)發(fā)機(jī)器人的柔性運(yùn)動(dòng)。“心靈手巧”的機(jī)器人既是一個(gè)智能終端、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，同時(shí)還是能夠決策、服務(wù)的云制造平臺(tái)。

“工廠(chǎng)的機(jī)器人不光是操作者，還有車(chē)間主任機(jī)器人和公司領(lǐng)導(dǎo)總裁機(jī)器人，不光能走上工人的崗位，也有從事管理的機(jī)器人。只有實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器之間協(xié)同工作的車(chē)間，才能叫做真正的智能工廠(chǎng)車(chē)間?！备手袑W(xué)說(shuō)。

與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，未來(lái)工廠(chǎng)形態(tài)也將隨著機(jī)器人技術(shù)發(fā)展而改變，不再是傳統(tǒng)的亨利·福特發(fā)明的流水線(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)將連接每個(gè)家庭，將個(gè)體的智能化融入規(guī)?；?、高效率、能夠體現(xiàn)個(gè)性化特征的制造流程，通過(guò)實(shí)體工廠(chǎng)加虛擬工廠(chǎng)，將每個(gè)人作為制造單元，從而真正實(shí)現(xiàn)智能化的個(gè)性制造。

“現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人在機(jī)器換人、提高效率上起到了一定的作用，但其對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值提升的優(yōu)勢(shì)還沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，現(xiàn)在的機(jī)器人還太笨。我相信隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人真正實(shí)現(xiàn)智能化后，其創(chuàng)造的價(jià)值將是現(xiàn)在的8倍甚至10倍。在經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效方面，機(jī)器人還可以大有作為?！备手袑W(xué)說(shuō)。

兼收并蓄自主創(chuàng)新

機(jī)器人的紅火發(fā)展使其成為未來(lái)智能制造和智能社會(huì)的一個(gè)風(fēng)向標(biāo)。全球正在使用的工業(yè)機(jī)器人預(yù)計(jì)會(huì)從2015年的163萬(wàn)臺(tái)增加到2019年的約260萬(wàn)臺(tái)，很多企業(yè)都紛紛摩拳擦掌，希望能抓住這一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇。

企業(yè)的爭(zhēng)先恐后涌入、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園的紛紛落成固然讓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展表現(xiàn)出無(wú)限活力，但一些與會(huì)專(zhuān)家對(duì)市場(chǎng)上的盲目跟風(fēng)表示擔(dān)憂(yōu)?！胺?wù)機(jī)器人的發(fā)展令人欣喜，但工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過(guò)熱和無(wú)序化可能會(huì)影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前看來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)工廠(chǎng)使用的機(jī)器人大部分來(lái)自進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的品類(lèi)還不多?！备手袑W(xué)說(shuō)。

“日本、美國(guó)的機(jī)器人在技術(shù)上已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，他們研制機(jī)器人產(chǎn)品的周期很長(zhǎng)。美國(guó)研發(fā)一款給醫(yī)院病人送藥、送文件、送水的機(jī)器人，試驗(yàn)了16年才實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，韓國(guó)IMC公司花了10年時(shí)間開(kāi)發(fā)膠囊內(nèi)視鏡的技術(shù)。我們應(yīng)該在機(jī)器人的基礎(chǔ)研究上沉下心來(lái)，研發(fā)核心技術(shù)和核心產(chǎn)品?！备手袑W(xué)說(shuō)。

盡管機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但專(zhuān)家們認(rèn)為，還有很多關(guān)鍵技術(shù)需要克服，如安全技術(shù)、控制器技術(shù)、人工智能技術(shù)、柔性冗余自由度等。

如何發(fā)展我國(guó)自己的機(jī)器人技術(shù)？與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，我國(guó)既要善于吸收引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，也要堅(jiān)持自主創(chuàng)新。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所所長(zhǎng)于海濱表示，為了發(fā)展水下機(jī)器人技術(shù)，我國(guó)曾經(jīng)與美國(guó)、俄羅斯、意大利等國(guó)家都開(kāi)展過(guò)國(guó)際合作，逐漸掌握了工程技術(shù)，現(xiàn)在走到了一個(gè)相對(duì)自主發(fā)展的階段。未來(lái)可以更多地借鑒這種合作模式，提升我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新水平。（記者 杜芳）