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

與卓別林《摩登時(shí)代》的工業(yè)流水線相比，當(dāng)今機(jī)器人發(fā)展到了什么階段?未來最值得期待的機(jī)器人形態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域是什么?中國機(jī)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(jī)器人大會(huì)期間，全球著名機(jī)器人專家、中國香港大學(xué)講座教授席寧接受了科技日?qǐng)?bào)記者的專訪，一一解答了上述問題。

機(jī)器人功能：從“替代人”到“拓展人”

機(jī)器人形形色色，怎么分類?

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

拉開機(jī)器人歷史的“膠片”，如今的機(jī)器人，究竟與卓別林《摩登時(shí)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(jī)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(jī)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(gè)本質(zhì)的區(qū)別。”

他預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，機(jī)器人與人類各司其職、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、協(xié)同工作，在宏觀和微觀尺度多層面融合，未來會(huì)大大擴(kuò)展機(jī)器人的應(yīng)用范圍。

未來機(jī)器人：突破直觀，在微觀尺度范圍工作

機(jī)器人在宏觀的汽車裝配、焊接和噴涂等流程中，與人在一個(gè)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(jī)器人。

席寧舉例：“如開發(fā)新藥，在研究蛋白質(zhì)、分子和細(xì)胞尺度的實(shí)驗(yàn)中，看不見也摸不到，人來操作很困難，但是微納米機(jī)器人在極為微觀的環(huán)境中進(jìn)行探測(cè)和工作，拓展了我們的眼睛功能，機(jī)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(jī)器人是否需使用全新的材料?”對(duì)記者的疑問，席寧回答：“這是一個(gè)很好的問題!傳統(tǒng)機(jī)器人主要由機(jī)電系統(tǒng)組成，包括傳感器等電子元器件，但人和動(dòng)物是生物系統(tǒng)，除一些機(jī)電元器件，還有生物元部件;以前人和機(jī)器人合作是在共同完成一件事的任務(wù)層次融合，今后，會(huì)誕生一類新的‘類生物機(jī)器人’，將生物的傳感技能與微型機(jī)器人結(jié)合起來，增強(qiáng)人體特定機(jī)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(xì)胞層面融合的類生命機(jī)器人也特別值得期待。席寧理性地看好類生命機(jī)器人的前景：“類生命機(jī)器人的研究剛剛開始，目前已經(jīng)取得了一些成果，當(dāng)然，離實(shí)際應(yīng)用還需要許多努力。”

多學(xué)科并進(jìn)：“老三關(guān)”與“新三關(guān)”一起闖

機(jī)器人與人工智能、智能制造這幾個(gè)概念，怎樣區(qū)分邊界?

席寧認(rèn)為，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，是跨學(xué)科和多學(xué)科共同促進(jìn)和協(xié)同發(fā)展的結(jié)果。“機(jī)器人不僅涉及驅(qū)動(dòng)器和傳感器，控制和計(jì)算，同時(shí)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(shí)也是如此，不管是人工智能還是智能制造，都離不開機(jī)器人在執(zhí)行層面直接開展工作。“從這個(gè)意義上講，人工智能和智能制造的發(fā)展，既促進(jìn)機(jī)器人的發(fā)展，本身也是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在發(fā)展。”

那么，在中國機(jī)器人蓬勃發(fā)展的路上，哪些方面是亟待突破的難點(diǎn)?

席寧分析：“以工業(yè)機(jī)器人為例，中國大部分還是采用進(jìn)口產(chǎn)品，這對(duì)國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)是個(gè)挑戰(zhàn)——現(xiàn)在國產(chǎn)機(jī)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(duì)低端的工業(yè)。而國產(chǎn)傳統(tǒng)機(jī)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(shí)，席寧認(rèn)為，還有另外3個(gè)新的產(chǎn)業(yè)瓶頸，最好一起推進(jìn)研究和突破——

“一是機(jī)器人編程，現(xiàn)在機(jī)器人編程方法阻礙了機(jī)器人的推廣。

“二是機(jī)器人的校正方法，新機(jī)器人與現(xiàn)有工廠坐標(biāo)匹配協(xié)同是非常復(fù)雜的過程，亟須自主掌握快速簡(jiǎn)潔的方法，才能讓未來機(jī)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(jī)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(shí)效還很差。

國外這3個(gè)方面也在研究，所以中國跟他們是在同一個(gè)起跑線上。所以我們?cè)陉J傳統(tǒng)‘老三關(guān)’的時(shí)候，要同步闖‘新三關(guān)’。這樣，中國才有可能在下一個(gè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用的時(shí)代中，走到別人前面。”

“您此前是IEEE機(jī)器人學(xué)會(huì)主席，現(xiàn)在又在深圳建設(shè)了一個(gè)機(jī)器人研究院，是否針對(duì)這3個(gè)問題進(jìn)行了研究和實(shí)踐?”

“我們確實(shí)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(jī)器人，但不賣給中國，企業(yè)需要交昂貴的服務(wù)費(fèi)，人家才帶著機(jī)器人來提供服務(wù)?，F(xiàn)在，我們開發(fā)的打磨機(jī)器人，解決了這個(gè)問題。”(記者房琳琳)

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