在近日世（shì）界（jiè）机器人（rén）大会（huì）领航峰会上，与会专家们畅谈深化融合创新，推动智（zhì）能机器人发展“提（tí）档加速”。

 

谈发展·融合是个“催化剂”

 

“机（jī）器人是‘新一代信息技（jì）术+高端制造’深（shēn）度融合的（de）成果，呈现出技术快速迭代、产业高速增长、应用持续深（shēn）化等（děng）趋势，已经成为推动经济社会数字（zì）化转（zhuǎn）型的重要驱动力量。”在会（huì）议（yì）主旨报告中（zhōng），中国电子（zǐ）科技集（jí）团有限公司（sī）董事长（zhǎng）陈肇雄（xióng）说（shuō）。

 

当前，机（jī）器人（rén）发展呈现多角度融合态势。在技（jì）术上，机器人集中（zhōng）体（tǐ）现了先进制造技术（shù）与感（gǎn）知（zhī）、通信、计算、控制等信息技术交叉融合（hé）创新，已经成为全球科技创新的热点领域；在产业上，机器人成（chéng）为先（xiān）进（jìn）制造业发展的助推器（qì），以工业机（jī）器人为代表的智能制造（zào）已成为制造业（yè）数（shù）字化（huà）转型的（de）主要路（lù）径；在应用方面（miàn），机器人在经济社会领域的（de）应用广度和深度上持续拓展，为数字（zì）经济发展提供（gòng）了有（yǒu）力（lì）支撑。

 

在陈肇雄看来，我国机器（qì）人发展（zhǎn）重在产业互促（cù），成在协同共建，这将需要进（jìn）一步深化融（róng）合发展。在产业互（hù）促（cù）方面（miàn），需要突破关（guān）键核心技术，打（dǎ）造系列高端产品，推动应用示范推广；在（zài）协同共建方面，则需要（yào）集智攻关关键（jiàn）核心（xīn）技术（shù），持（chí）续优化产业高端供（gòng）给，着（zhe）力（lì）提升应用广度深度，携手共建开放产业生态。

 

以共建（jiàn）开（kāi）放生（shēng）态（tài）为例，他指出：“应该坚持高端化（huà）、智能化发展方向，积极推动机器人技术产品标（biāo）准体系建设，深化产、学、研、用合作，推进人（rén）工智能、5G、大数（shù）据、云计算等新技（jì）术（shù）与机器（qì）人深度融合应用，共同建设普惠开放平台（tái），打造机器人（rén）产业数字基础设施。”

 

会（huì）上，中国工程院院士、中（zhōng）科院沈（shěn）阳自动化所研究员王天然等专家也认为，人（rén）机共（gòng）融是将来机器人技术发展的重要（yào）方（fāng）面。未来（lái），人与（yǔ）机器将“宛如同类”，是（shì）最好是伙（huǒ）伴关系，机器人将通过更（gèng）精（jīng）准的判（pàn）断、情感认知和（hé）决策，给人提供更有（yǒu）好的服务。

作（zuò）为世（shì）界机器人大会的永久会址所在（zài）地，北京经济技术开（kāi）发区管委会（huì）副（fù）主任刘力在会上（shàng）介绍，自2016年承办（bàn）以来（lái），机（jī）器人产（chǎn）业带来的融合效应也在显现，开发区关键（jiàn）领域的新技术、新产品在经开（kāi）区加速涌现。区域创新创业氛围日益活跃，逐步形成以机（jī）器人、智能装备、航空航天为主导的（de）高（gāo）端装备产业（yè）发展格局。

 

话迭代·高科技驱动“简单易用”

 

“掘（jué）进机器人、采煤机器人、运输（shū）机器人、安控（kòng）机器人、救援机器人，我（wǒ）国的煤矿（kuàng）机（jī）器人按照（zhào）实际应用场（chǎng）景分类可分成5大类38种。”会上，中信重工开诚智能装备（bèi）有（yǒu）限公司董事长陆文涛介绍（shào）。

 

煤矿（kuàng）机器人作为智能煤矿重要组成部分，是煤矿减人（rén）、提效、增（zēng）安（ān）重要支（zhī）撑。近几年国家各部委陆续（xù）发布了关于促进煤矿智能（néng）化发展（zhǎn）、煤（méi）矿机（jī）器人发展相关指导意见和（hé）相（xiàng）关政策，加速（sù）了产（chǎn）业发（fā）展步伐。

 

以当（dāng）前（qián）煤矿井下最普遍应用的防爆轨道巡（xún）检机器（qì）人为例，它们有的在冬季零（líng）下40度超（chāo）低温环（huán）境（jìng）下能（néng）够连续（xù）运行，有的重量（liàng）只（zhī）有6公斤（jīn），却搭（dā）载双目相机、云（yún）台摄像仪、多种传感（gǎn）器（qì），可实时采集图像声音（yīn）、红外热像（xiàng）、气体浓度等参数，能够可靠、高效完（wán）成巡检任务，准确判断分析巡检现（xiàn）场设备和（hé）环境。同（tóng）时，便（biàn）于机器人（rén）的管理和维护的机器人云平（píng）台也（yě）在不断发展。

 

不过，陆文涛（tāo）表示（shì）：“虽然经历了很多年，中国煤矿（kuàng）机器人（rén）到目前刚刚完成0到1的步（bù）骤，从1到N还（hái）有漫（màn）长的路要走。”

 

他表示（shì），当前煤矿井下有些巷道、作业面环境非常复杂，任务也非常复杂，通常需要（yào）多个（gè）或者多种机（jī）器人协同（tóng）作业，随着机器人数量的增加（jiā），机器人信息有效处理及决（jué）策控制（zhì）会成为问题（tí）。组织多个机器人完成复杂任（rèn）务（wù），实现复杂（zá）地形环境中多任务协同控制、多机器人（rén）协（xié）同控制与（yǔ）高（gāo）效作业，是今后煤矿机器人研究一（yī）个新的课题（tí）。

 

对此，他建议“多管齐下（xià）”，例如探索多机（jī）器人（rén）协同作业技（jì）术（shù），推动机器（qì）人智能化（huà）以及结构（gòu）上（shàng）小型化、模（mó）块化，让通信技术更加可靠，探索驱动系统高适应性技术，开发安（ān）全充电（diàn）及新能（néng）源电池应用，推进防爆材料轻量化。

 

从事机器人研究近20年（nián），abb机器人通（tōng）用工业业务中国负责人（rén）邓奇感触颇深的是，到现在（zài）为止，机器人走向（xiàng）应用“一点（diǎn）都（dōu）不容易”——前期它需（xū）要技术人（rén）员（yuán）和客（kè）户做充分现场交流，了解工艺、逻（luó）辑（jí），采集所有信（xìn）息后进行编（biān）程，在调试过程中考虑运动（dòng）轨迹、位置（zhì）、力补偿（cháng）、扭矩等等等（děng），所（suǒ）花费的时（shí）间往（wǎng）往（wǎng）相当长。

 

有没有（yǒu）可能让这个（gè）过程变得（dé）更简单（dān）一点？答案（àn）是肯定的（de）。

 

但邓奇表（biǎo）示，这要先解决两个障碍：让机（jī）器人（rén）变得更加智能一点，能够帮助（zhù）工程师节约现场调（diào）试编程时（shí）间（jiān）；弥补闭（bì）环持续改（gǎi）进能力，让机（jī）器人在实际运行中有能力（lì）优化程（chéng）序，在一个系统交付（fù）后给厂家或工作人员（yuán）提出（chū）产（chǎn）线优化（huà）建议。从而让机器（qì）人（rén）变得（dé）“简单易用”。

 

“计算机（jī）行业从1940年到现在为止，一（yī）路走来都在向用户简单易用方向迈进。机器人也一样，从上世纪（jì）60年代至今，整（zhěng）个机器（qì）人应（yīng）用变得（dé）越来越简单，但仍有很（hěn）多路要走。”他说，这（zhè）背后需要高科技的推动。

 

他（tā）举例说（shuō），现在abb的（de）机器人可以在视觉（jiào）系统引导（dǎo）下，对无（wú）序滚动小球（qiú）做实时（shí）的跟踪。而视觉（jiào）系统（tǒng）引入机器人（rén）之前，这（zhè）几（jǐ）乎是不可（kě）能的（de），因为没有（yǒu）办法运行编（biān）程知道小球滚动路径。未来机器（qì）人工作（zuò）不仅要搭配视觉眼睛，也要听和闻（wén），才可能辅助人类完成更复杂的工作（zuò）。

 

中国科学院沈阳自（zì）动化所研究（jiū）员（yuán）李连庆表（biǎo）示，机器人三要素是（shì）感知（zhī）、驱动和智（zhì）能（néng），现（xiàn）在的（de）机（jī）器人（rén）全部是机电系统，未来要做（zuò）的则是“把感（gǎn）知变成生命（mìng）感知，智（zhì）能变成神经涌现，驱动变成肌肉”。通过（guò）生（shēng）命系统和机电系统在分（fèn）子（zǐ）细（xì）胞尺（chǐ）度融合做出新一代机（jī）器人——类生命（mìng）机器人（rén）。

 

说前沿·人的（de）存在将被延伸

 

“当前，机器人的发展已经经历了1.0、2.0时代（dài），我们正处于聚（jù）焦人机协（xié）作的机器人3.0时代。下一步将（jiāng）进入（rù）机器（qì）人4.0时（shí）代，包括自主学习、场景（jǐng）自适应、知识图谱（pǔ）应用等，通过这（zhè）些技术实现机（jī）器人（rén）的‘自（zì）主服（fú）务（wù）’。”中国工程院院（yuàn）士、华中科技大学教授李培根的主（zhǔ）旨（zhǐ）报（bào）告把与（yǔ）会观（guān）众的思维带到了机器（qì）人（rén）研究的（de）最（zuì）前沿。

 

未（wèi）来，4.0版（bǎn）本的机器（qì）人势必（bì）将融入（rù）更多新（xīn）技（jì）术。李培（péi）根表示，其中之一（yī）就是数字孪生，数字孪（luán）生机器人可以与物理（lǐ）实体（tǐ）机器（qì）人在数字（zì）虚拟空（kōng）间和物（wù）理（lǐ）实体空（kōng）间实现双（shuāng）向映射、动态交（jiāo）互和实时连接，感知、认知、决（jué）策、执行的闭环（huán）控制，这种共生体机器人（rén）目（mù）前仍处于设计开发阶段（duàn）。

 

它需要（yào）多模（mó）态感（gǎn）知融合、自适应（yīng）交互（hù）。在开放环境中的自主移（yí）动（dòng）机器人要避障（zhàng）、交互（hù）、操作，需要很多传感器，大部分数据在（zài）时间（jiān）同步前（qián）提（tí）下（xià）进行传感，需（xū）要调用不同复杂度算法模块（kuài），包括硬件系统、边缘计算等（děng）等。

 

它还会（huì）用（yòng）到知识图谱的技（jì）术（shù），不同于一（yī）般百（bǎi）科（kē）知识图谱，机器人知识图谱时空关（guān）系要紧密联（lián）系，记录一个环境里（lǐ）不同（tóng）时（shí）间人和物发生事（shì）件的相关讯息。

 

那么（me），4.0时代的（de）机器人会是（shì）什么样（yàng）的（de）呢（ne）？

 

“未来（lái）的机器（qì）人可能是云端机器人。”李培（péi）根（gēn）说，“大脑在云端的好处是，可以控制很多（duō）机（jī）器人，汇集所有连（lián）接机器人（rén）的视觉、语音（yīn）等各种信息，降（jiàng）低机器人本（běn）体硬件需（xū）求，同时（shí）促（cù）进系统合作。”

 

“设想在一个大工（gōng）地上，未来（lái）的智能工（gōng）程机械都是机器人（rén），不（bú）同类（lèi）型的工（gōng）程机械一（yī）起协同合作（zuò），由云端（duān）大脑更有效地统（tǒng）一调度控制等，并独立于本体持续升（shēng）级。”李（lǐ）培根展（zhǎn）望说。

 

在他看来，未来的机器人与人之间的互动融合将会进（jìn）一步增强。随着智能（néng）机器人技术的发展，它们（men）可以延伸人的存在，成为物（wù）理机器（qì）人和特定人的（de）融合；或（huò）者机器人融（róng）合某个人的（de）意（yì）识，机（jī）器人感知也（yě）可（kě）以成（chéng）为某个人（rén）的感知。

 

“人们将有两种类型躯（qū）体可（kě）以（yǐ）选择：一种是真（zhēn）实的躯体，是通过体（tǐ）内液体（tǐ）流动与真实世界相联；再（zài）是（shì）虚（xū）拟躯（qū）体（tǐ），通过电子流动（dòng）与世界相联。”他说，与人工智（zhì）能“AI”不同，智能增（zēng）强“IA”则（zé）强调借助机器加强（qiáng）或者拓展（zhǎn）人（rén）类的智能，而不是完（wán）全取（qǔ）代人类的能力。

 

“这一（yī）点非常重要，它代表人和机器和谐共（gòng）处，智（zhì）能增强（qiáng）让人类有效掌控机器，让机器为人类服务而不是相反。”他说。为此，在设计智能机（jī）器人时（shí），一个重要考虑将（jiāng）是如何通过数字孪生（shēng）将智能体虚实结（jié）合，把人的能力牵引到物理机器人上。

 

李（lǐ）培根表示，未来（lái）还需（xū）要（yào）关注（zhù）后机器人元（yuán）宇宙。从工业应用看，未来制造的物理空间、设计（jì）者（zhě）构思空间，这些（xiē）都可（kě）以映射到数字（zì）与物理交织、虚拟（nǐ）与（yǔ）现实融合的“一虚一实”制造（zào）元（yuán）宇（yǔ）宙中，目的是（shì）通过制造元宇宙使物理的（de）制（zhì）造活（huó）动更（gèng）有序、更优化。

 

“未（wèi）来（lái），和人交织在一（yī）起（qǐ）的机器人（rén）让（ràng）人的存在延伸，作为（wéi）一种（zhǒng）新的生（shēng）命体存在于元宇宙中，这或许一个远景。”李培根说。