機器人發(fā)展到啥階段?中國機器人大發(fā)展需闖“新三關(guān)”

與卓別林《摩登時代》的工業(yè)流水線相比，當今機器人發(fā)展到了什么階段?未來最值得期待的機器人形態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域是什么?中國機器人產(chǎn)業(yè)大發(fā)展在哪些方面亟待突破?

在北京舉行的2019世界機器人大會期間，全球著名機器人專家、中國香港大學(xué)講座教授席寧接受了科技日報記者的專訪，一一解答了上述問題。

機器人功能：從“替代人”到“拓展人”

機器人形形色色，怎么分類?

對于大會官方報告將機器人分為工業(yè)機器人、服務(wù)機器人和特種機器人三大類，席寧認為這是“根據(jù)機器人應(yīng)用和功能進行的分類方法，比較科學(xué)”;而以動物仿生機器人、人形商用機器人和工具類智能制造機器人進行分類，“有助于對機器人的教育和科普，對公眾來說比較形象”。

拉開機器人歷史的“膠片”，如今的機器人，究竟與卓別林《摩登時代》的第二次工業(yè)革命有了哪些本質(zhì)區(qū)別?

席寧說：“最開始機器人發(fā)展起來，是希望它能替代人，做人們不愿意做或是重復(fù)的工作，但發(fā)展到一定程度后，我們發(fā)現(xiàn)機器人還能做人們做不了的工作。從替代人的能力，到拓展人的能力，這是一個本質(zhì)的區(qū)別。”

他預(yù)測，在此基礎(chǔ)上，機器人與人類各司其職、強強聯(lián)合、協(xié)同工作，在宏觀和微觀尺度多層面融合，未來會大大擴展機器人的應(yīng)用范圍。

未來機器人：突破直觀，在微觀尺度范圍工作

機器人在宏觀的汽車裝配、焊接和噴涂等流程中，與人在一個尺度范圍中工作。但隨著納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，需要在肉眼看不見的微觀環(huán)境中使用機器人。

席寧舉例：“如開發(fā)新藥，在研究蛋白質(zhì)、分子和細胞尺度的實驗中，看不見也摸不到，人來操作很困難，但是微納米機器人在極為微觀的環(huán)境中進行探測和工作，拓展了我們的眼睛功能，機器人的應(yīng)用，也從傳統(tǒng)領(lǐng)域拓展到新領(lǐng)域。”

“要應(yīng)用在人體中，這類機器人是否需使用全新的材料?”對記者的疑問，席寧回答：“這是一個很好的問題!傳統(tǒng)機器人主要由機電系統(tǒng)組成，包括傳感器等電子元器件，但人和動物是生物系統(tǒng)，除一些機電元器件，還有生物元部件;以前人和機器人合作是在共同完成一件事的任務(wù)層次融合，今后，會誕生一類新的‘類生物機器人’，將生物的傳感技能與微型機器人結(jié)合起來，增強人體特定機能。”

除像心臟起搏器等已在器官層面融合的產(chǎn)品，分子層面、細胞層面融合的類生命機器人也特別值得期待。席寧理性地看好類生命機器人的前景：“類生命機器人的研究剛剛開始，目前已經(jīng)取得了一些成果，當然，離實際應(yīng)用還需要許多努力。”

多學(xué)科并進：“老三關(guān)”與“新三關(guān)”一起闖

機器人與人工智能、智能制造這幾個概念，怎樣區(qū)分邊界?

席寧認為，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，是跨學(xué)科和多學(xué)科共同促進和協(xié)同發(fā)展的結(jié)果。“機器人不僅涉及驅(qū)動器和傳感器，控制和計算，同時跟材料、算法都有關(guān)系，所以沒有必要把界限區(qū)分得非常清楚。”

事實也是如此，不管是人工智能還是智能制造，都離不開機器人在執(zhí)行層面直接開展工作。“從這個意義上講，人工智能和智能制造的發(fā)展，既促進機器人的發(fā)展，本身也是機器人產(chǎn)業(yè)在發(fā)展。”

那么，在中國機器人蓬勃發(fā)展的路上，哪些方面是亟待突破的難點?

席寧分析：“以工業(yè)機器人為例，中國大部分還是采用進口產(chǎn)品，這對國產(chǎn)機器人企業(yè)是個挑戰(zhàn)——現(xiàn)在國產(chǎn)機器人因性能、數(shù)量和質(zhì)量等差距，還局限于應(yīng)用在相對低端的工業(yè)。而國產(chǎn)傳統(tǒng)機器人亟待突破的關(guān)鍵，始終在于變速器、控制器、傳感器等核心部件”。

同時，席寧認為，還有另外3個新的產(chǎn)業(yè)瓶頸，最好一起推進研究和突破——

“一是機器人編程，現(xiàn)在機器人編程方法阻礙了機器人的推廣。

“二是機器人的校正方法，新機器人與現(xiàn)有工廠坐標匹配協(xié)同是非常復(fù)雜的過程，亟須自主掌握快速簡潔的方法，才能讓未來機器人像電視那樣，一打開包裝就能投入工作。

“三是傳感器結(jié)合，傳統(tǒng)機器人多使用位置傳感器，未來要加入視覺傳感器等等，但協(xié)同實效還很差。

國外這3個方面也在研究，所以中國跟他們是在同一個起跑線上。所以我們在闖傳統(tǒng)‘老三關(guān)’的時候，要同步闖‘新三關(guān)’。這樣，中國才有可能在下一個機器人廣泛應(yīng)用的時代中，走到別人前面。”

“您此前是IEEE機器人學(xué)會主席，現(xiàn)在又在深圳建設(shè)了一個機器人研究院，是否針對這3個問題進行了研究和實踐?”

“我們確實做了一些工作。”席寧說，比如，有的工程中需要很多高壓輸氣管道，接口內(nèi)部需要打磨平整，否則焊料積壓容易造成核心部件事故。“以前法國一家公司能做這種打磨機器人，但不賣給中國，企業(yè)需要交昂貴的服務(wù)費，人家才帶著機器人來提供服務(wù)?，F(xiàn)在，我們開發(fā)的打磨機器人，解決了這個問題。”(記者房琳琳)

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