縱觀全球科技產業發展態勢及戰略走向，大力發展機器人技術是應對經濟轉型升級的現實需求，也是智能社會發展的大勢所趨——美國再工業化和工業互聯網戰略、歐盟“火花”計劃、德國工業4.0戰略、日本機器人新戰略、韓國機器人強國戰略……機器人技術及應用已成為塑造創新發展優勢的“必爭之地”
8月24日，中外專家齊聚2017世界機器人大會主論壇，共同探討智能機器人領域基礎研究、前沿探索以及未來的創新趨勢。
智形：機器人時代顯神通
目前，醫療機器人能夠輔助醫生敏捷、靈活地完成手術操作；災后救援機器人能實現低風險、高效率的搜救及重建工作……機器人技術已自成特色并在多領域實現融合發展
“醫療機器人發展已進入黃金時代，它的未來不再是穩定、漸進式發展，而將有更多顛覆性革命和加速式更新的到來。”英國帝國理工大學哈姆林醫療機器人中心主任楊廣中介紹，在復雜的外科手術中，機器人已然能夠輔助醫生敏捷、靈活地完成一系列手術操作，甚至可以用來檢測癌癥，“下一步，期待機器人技術與多元學科領域研究深度融合，讓更多人獲益”。
除了給人類生活帶去福音的醫療機器人，還有能分憂解難的災后救援機器人。國際機器人與自動化協會現任主席Satoshi Tadokoro表示，日本啟動的救災機器人項目已取得階段性進展，一定程度上解決了機器人在救災現場行動不便，以及成像系統在黑暗、大霧或風雨等環境下無法工作的問題。
“運用機器人的智能學習優勢，自動篩選曾經存儲的信息和圖片，從而識別受災民眾與環境，實現低風險、高效率的災后搜救及重建工作。”Satoshi Tadokoro舉例說，目前，一批建筑機器人已經能夠在強風狀態下拍攝立體照片；多臂機器人可以運用在房屋坍塌后，幫助救援人員順利進入危險環境中開展工作；蜿蜒機器人還能夠在復雜的管道中暢通前行……機器人讓災后救援變得更加可靠。
此外，機器人技術還將和智慧家庭碰撞出怎樣的火花？“整個智慧家庭就像是一個大型機器人，當我們談論機器人該如何進入智慧家庭的生態系統中時，它們的技術和操作原理都是類似的。”iRobot公司全球技術副總裁Chris Jones告訴《經濟日報》記者，比如，只要通過無線網絡互聯，機器人加載的視覺導航與傳感器技術能夠幫助它清楚了解周邊環境，并有意識地躲避家中障礙物，實現全面、高效打掃。
“想要達成智慧家庭模式，必須學會思考。”Chris Jones認為，機器人在智慧家庭生態系統中擁有獨一無二的價值，能夠把它所感知的信息和任務結合起來，制定“家庭地圖”，帶動其他家中設備同步智能發展。
現代機器人如同直接從科幻小說里走出來一般，不斷契合人類想象，讓我們為之著迷。“機器人不是單獨的個體，而是互聯互通的機器人群體。通過技術創新持續加速機器人行業發展，并協同教育和基礎研究領域等進一步融合，目的就是讓機器人推動我們的科學技術水平長效提升。”意大利比薩圣安娜大學教授Paolo Dario說。
智聯：云端互聯蓄勢待發
利用云計算技術為機器人的智能化提供了無限可能。未來，機器人將是萬物互聯的智能終端，其核心就是利用云端存儲和共享信息的能力
早在2013年，國際著名智庫麥肯錫全球研究所發布了《引領全球經濟變革的顛覆性技術》報告，將先進機器人列入其預測的12項顛覆性技術中。很多市場研究公司也不約而同地針對機器人市場給出了樂觀預測——僅工業機器人市場一項，預計到2020年，全球銷售額就有望達到411.7億美元。
中科院沈陽自動化研究所所長于海斌表示，機器人技術的研究和應用已從工業領域快速擴張到航空航天、國防安全、國家安全、醫療康復等其他領域。
與此同時，各國都在向以機器人和人工智能為代表的新興技術領域頻頻發力。雖然在傳統制造業中，我國正急速追趕，但仍存在一些瓶頸。“機器人在工業上的應用原來是比較狹義的，主要還是在焊接環節，從事一系列重復性勞力工作。”于海斌說，機器人的智能是基于其傳感器的感知和操作能力，“機器人如果想要和手機一樣達到萬億美元市場，就必須走進人類生產生活的方方面面，這將對我們的技術要求提出巨大挑戰”。
信息時代，機器人怎樣才能走進千家萬戶？于海斌認為，建立機器人互聯網，利用云計算技術將為機器人的智能化提供無限可能。
“機器人在未來將是萬物互聯的智能終端，它的核心就是利用云端存儲和共享信息的能力，解決人機協作問題，解決從物端到云端的緊密合作。”于海斌說，機器人互聯網既是網絡又是平臺，它是實現機器人、物理過程、信息系統和人之間的泛在連接，并通過云計算和大數據實現海量工業數據的集成、處理與分析，支撐復雜機器人系統的跨領域設計和應用開發。
從互聯網角度看，機器人延伸了互聯網外延，通過感知、認知、決策和執行一體化特性，互聯網的虛擬信息能夠和實體物理空間深度融合；從機器人角度講，機器人與海量云端知識資源縱向互聯，突破了單體機器人在物理空間、時間上的限制，使其邊界、能力、智能成指數級擴展。
“機器人互聯網能夠提供一種嶄新的模式，實現機器人系統的智能化拓展、網絡化協同、云化應用和服務化延伸，它的想象與探索空間還很大。”于海斌介紹，谷歌已采用14臺機器人彼此網絡互聯，通過共享經驗知識，學習抓取各種物體。經過3000小時、80萬次的抓取嘗試訓練后，機器人展現出“智能反應行為跡象”，為機器人互聯互通開了個好頭。
智造：人機協作聯合攻關
隨著機器人和人工智能的匹配發展，這些搭載了人工智能的機器人在人機交互等方面表現搶眼，將成為行業發展的中流砥柱
旋轉、跳躍……視頻里的機器人隨著音樂邁起了優美的舞蹈步伐，與人和諧共舞：日本東北大學機器人系教授Kazuhiro Kosuge正向大家展示其研究的物理人機交互技術成果——共舞機器人。
與人共舞看似輕松簡易，背后卻暗藏玄機。“一些任務即使有了助理機器人的幫助也并非能夠輕易完成，這是因為機器人不知道該如何與人協作。”Kazuhiro Kosuge向記者回憶起開發共舞機器人的初衷，“跳舞恰恰成了最簡單的任務，了解舞伴將如何移動、兩位舞者將分別扮演何種角色等，這些正是令人機互動更加緊密的關鍵”。
“共舞機器人面臨的挑戰是，如何保證機器人和人之間的互動持續穩定，因為兩者將始終保持接觸，反復循環。”Kazuhiro Kosuge說，為此，他們引入漸進式教學概念，基于感官發展階段理論，通過不斷教學獲得舞者動作數據反饋，基于反饋再次評估，依次循環，調節機器人的相關參數。“如果機器人可以給其對應的工人不斷提供工具和零部件，那么，這名工人就可以專注于裝配工作，提高生產效率。我們以共舞機器人為牽引，在工業生產過程中進行實驗，結果證明，優化后的人機協作工藝能夠節約20%至30%的裝配時間。”Kazuhiro Kosuge說。
從共舞、家用到制造業生產，人機協作技術讓機器人大展拳腳，這些搭載了人工智能的機器人將成為行業發展的中流砥柱。“人工智能研究從早期的邏輯驅動到數據驅動，包括深度學習，接下來應該著眼于神經驅動，進一步了解大腦信息處理過程中的運行機制，更好地發揮人機協作優勢。”清華大學計算機科學與技術系教授孫富春說，通過認知實現人機共生，包括思考及如何利用大數據綜合進行思維的決策等，新一代機器人已在人機交互等方面表現搶眼。
“機器人發展依照‘工具—管家—伴侶’的線路演進，從幫助主人完成單一任務，直到通過主人的表情和語調能夠判斷意圖，形成自動化、信息化和人工智能技術的聯合協作。”科沃斯機器人有限公司創始人兼董事長錢東奇表示，隨著機器人和人工智能的匹配發展，機器人一定會如虎添翼，在與人的交互過程中加深對人的認知和了解，加速其成長。
摘自《經濟日報》
