在近日世界机器人大会（huì）领航峰会上，与会专家（jiā）们畅谈深化融合创新，推动智能机器（qì）人发展“提档加速”。

 

谈发（fā）展·融合是（shì）个“催（cuī）化剂”

 

“机器人是‘新一代（dài）信息技术+高端（duān）制造’深度融合的成果，呈现出（chū）技（jì）术（shù）快速迭代（dài）、产业高速增长（zhǎng）、应用持续（xù）深化（huà）等趋势，已（yǐ）经成为推动（dòng）经（jīng）济（jì）社（shè）会数字化转（zhuǎn）型的重要驱动力量。”在会议主旨报告中，中国电子科技集团有限公司董（dǒng）事长陈肇雄（xióng）说。

 

当前，机器人发展呈（chéng）现（xiàn）多（duō）角度融合态（tài）势。在技术上，机器人集中体现了先进制造技术与感知、通信、计（jì）算、控制等信息技（jì）术交叉融合创（chuàng）新，已（yǐ）经（jīng）成（chéng）为（wéi）全（quán）球科（kē）技创新的热点领域（yù）；在产业（yè）上，机（jī）器人成（chéng）为先进制造业发展的（de）助推器，以工业机器人为代表的智能制（zhì）造已成（chéng）为制造（zào）业数字化转型的主要路径；在应用方面，机（jī）器人在经济（jì）社会领域的应用（yòng）广度和深度上持（chí）续拓展，为数（shù）字经济发（fā）展提供了有力（lì）支撑。

 

在陈肇雄看来，我（wǒ）国机器（qì）人发展重（chóng）在产业互促，成在协同共建（jiàn），这将需要进一步深（shēn）化融合发展。在产业互促方面，需要突破（pò）关（guān）键核心技术，打造系列高端产品，推（tuī）动应用示范（fàn）推广；在协同共建（jiàn）方（fāng）面，则（zé）需要集智（zhì）攻关（guān）关（guān）键核（hé）心技术，持续（xù）优化产业高（gāo）端供给（gěi），着力提升应用广度深度，携手共建开放产业（yè）生态。

 

以（yǐ）共建开放生态为例，他指出：“应该坚持高端化、智能（néng）化发展方向，积极推动机器人技术产品标准体（tǐ）系建设，深化（huà）产、学、研、用合作，推（tuī）进人工（gōng）智能、5G、大数据、云计算等新技术与机（jī）器人深度融（róng）合应用，共同建（jiàn）设（shè）普惠开放平台，打造机（jī）器（qì）人产业数字基础设施。”

 

会（huì）上，中国工程（chéng）院院（yuàn）士、中科院沈阳自动化所研（yán）究员王天然等专（zhuān）家（jiā）也（yě）认为，人机共融是将来（lái）机器人技（jì）术发展的重要方（fāng）面（miàn）。未（wèi）来（lái），人与机器将“宛如同类”，是（shì）最好是伙伴关（guān）系，机器人将通（tōng）过更精（jīng）准的（de）判断、情感认知和决策，给人提供更有好的服务。

作为世界机器人大会的永久（jiǔ）会址所在地，北京（jīng）经济技术开发区管委会副（fù）主任（rèn）刘（liú）力在会上介绍，自2016年承办以来，机（jī）器人产业带来的融合效应也（yě）在（zài）显现，开（kāi）发（fā）区关键领域的新技术、新产品在经开（kāi）区（qū）加（jiā）速涌现。区域创（chuàng）新创（chuàng）业氛围日益活跃，逐步形（xíng）成以（yǐ）机器人、智能装备、航空航天为主导的（de）高端装备产业发展格局。

 

话迭代（dài）·高科技驱（qū）动“简（jiǎn）单易（yì）用（yòng）”

 

“掘进机器人、采煤机（jī）器人、运输（shū）机器人、安控机器人、救援机器人，我（wǒ）国的煤矿机器人按照实际应（yīng）用场景分类（lèi）可分成（chéng）5大类38种。”会上，中信重工开诚智能装备有（yǒu）限公司董事长陆（lù）文（wén）涛（tāo）介（jiè）绍。

 

煤矿机器人（rén）作为智能煤（méi）矿重（chóng）要组成部分，是煤矿减人、提（tí）效、增安重（chóng）要（yào）支（zhī）撑。近几年国家各部委陆（lù）续发布了关于（yú）促进煤（méi）矿智能化发展、煤（méi）矿机器人（rén）发展相关指（zhǐ）导意见（jiàn）和相关政策，加速了产业发展步伐。

 

以（yǐ）当前煤矿井下（xià）最（zuì）普遍（biàn）应用的（de）防爆（bào）轨道巡检（jiǎn）机器（qì）人为例，它们有的在冬季零下（xià）40度超低温环境下能够连续运行，有的（de）重量只有6公斤，却（què）搭载双目相机、云台摄像（xiàng）仪、多种传（chuán）感器，可实时采集图像声音、红外热像、气体浓度（dù）等参数（shù），能够可靠、高效完成巡检任务，准确判断分析巡检现场设备和环境。同时（shí），便（biàn）于机器人的管理（lǐ）和维护（hù）的机器人云平（píng）台也在不断发展。

 

不过，陆文涛表示：“虽然经历了很多年（nián），中国煤矿机（jī）器人到目前刚刚完成0到1的步骤，从1到N还（hái）有（yǒu）漫长的路要走。”

 

他（tā）表示，当（dāng）前煤矿（kuàng）井下有些巷（xiàng）道、作业面环境非常复（fù）杂，任务也非常复（fù）杂，通常需要多个（gè）或（huò）者多（duō）种机器人协同作业，随着机器人数量的（de）增加（jiā），机器人信息有效处理（lǐ）及决（jué）策控制会成为问（wèn）题。组织多个机（jī）器人完成复杂任务，实现复杂（zá）地（dì）形环境中多任务协同控制、多机器人协同控制与高效作业（yè），是今后煤矿机器人研究一个新的课（kè）题。

 

对此，他建议“多管齐（qí）下”，例如（rú）探索多机器（qì）人协同作业技术，推动机器（qì）人智（zhì）能化以及结（jié）构上小型化、模块化，让通信技术更加可靠（kào），探（tàn）索驱（qū）动系统高适应性技（jì）术，开发安全充电及新能（néng）源电池应用，推进防爆材料轻（qīng）量化。

 

从事机器人研（yán）究（jiū）近20年（nián），abb机器人通用工业业（yè）务中国负责人邓（dèng）奇感触颇深的是（shì），到现在（zài）为止，机器人走向应（yīng）用“一（yī）点都（dōu）不容易”——前期它需要技术人员和客户做充分现场交流，了解工艺（yì）、逻辑（jí），采集所有信（xìn）息后进行编（biān）程（chéng），在调试过程中（zhōng）考虑运动轨（guǐ）迹、位（wèi）置、力补偿、扭矩等等等，所（suǒ）花费（fèi）的时间往往相当长。

 

有没有可能（néng）让这个过程变得更（gèng）简单一点？答（dá）案是肯定的。

 

但邓奇表示，这要（yào）先解决两个障（zhàng）碍：让机器（qì）人变得更加智能一点，能够帮助（zhù）工程师节约现场调试（shì）编程时间；弥补闭环持续（xù）改进能力，让机器（qì）人在实际（jì）运行中有能力优化程序，在一个系统交付后给厂家或工作人员提出产线优（yōu）化建（jiàn）议（yì）。从而（ér）让机器人变得（dé）“简单易用”。

 

“计算机行业（yè）从1940年到（dào）现在为止，一路（lù）走来（lái）都（dōu）在向用户简单（dān）易用方（fāng）向（xiàng）迈进。机器人也（yě）一样（yàng），从（cóng）上（shàng）世纪60年代至今，整个机（jī）器人应（yīng）用变得越来（lái）越简单，但仍有很多路要走。”他说，这背后（hòu）需要（yào）高科技的推动。

 

他举例说，现在abb的机（jī）器人可（kě）以在视（shì）觉系统引导（dǎo）下，对无序滚动（dòng）小（xiǎo）球做实时的跟（gēn）踪。而视（shì）觉系（xì）统引（yǐn）入（rù）机器人之前，这几乎是不可能的，因为没有办法运（yùn）行（háng）编程知道小球滚动路径。未（wèi）来机（jī）器人工作不（bú）仅（jǐn）要搭配视（shì）觉（jiào）眼睛（jīng），也要听和闻，才可能辅助人（rén）类完成更复杂的（de）工（gōng）作。

 

中国科学（xué）院沈阳自动（dòng）化所研究（jiū）员李连庆表示（shì），机（jī）器人（rén）三（sān）要素是感知、驱动（dòng）和智（zhì）能，现在的（de）机器人全部（bù）是机电系统，未（wèi）来要做的则是（shì）“把（bǎ）感知变成生命感知，智能变成神经涌现，驱动变成肌肉”。通过生命系统和机电系统在分子（zǐ）细胞尺度（dù）融合（hé）做出新一代机器人——类（lèi）生命机器人。

 

说前沿·人的存在将被延伸

 

“当前，机器人的发展已经经历了（le）1.0、2.0时代（dài），我（wǒ）们正处于聚焦（jiāo）人机协作的机器人3.0时代（dài）。下一步将进入（rù）机器人4.0时代，包括自主学习、场（chǎng）景自适应（yīng）、知识图谱应用等（děng），通过（guò）这些技术实现机（jī）器人的（de）‘自主服务’。”中国工程院院士（shì）、华中科技大学教授（shòu）李培根的（de）主旨报告把（bǎ）与会观（guān）众的思维带到了机器人研究的（de）最前沿（yán）。

 

未来，4.0版本的机器人势（shì）必将融（róng）入更（gèng）多新技（jì）术。李培根表示，其中（zhōng）之一就是数字孪生（shēng），数字（zì）孪生机器人可以与物理实体机器（qì）人在数（shù）字虚拟空间和（hé）物（wù）理实体（tǐ）空（kōng）间实现双向映射、动态交（jiāo）互和实时连接，感知、认知、决策、执行的（de）闭环（huán）控制，这种（zhǒng）共生体（tǐ）机器人目前仍处于（yú）设计开发阶（jiē）段（duàn）。

 

它需要多模态感知融合、自适应交（jiāo）互。在（zài）开（kāi）放环境中的自主移动机器人要避障、交互、操（cāo）作，需要很（hěn）多传感器，大部分数据（jù）在时间（jiān）同步前提下（xià）进行（háng）传感，需要调（diào）用（yòng）不（bú）同复杂度算法模块，包（bāo）括（kuò）硬件系统、边缘计算等等。

 

它还会用到知识（shí）图谱的技术（shù），不同于（yú）一（yī）般百科知识（shí）图谱，机器人知识图谱时空关系要紧密联系，记录（lù）一个环境里（lǐ）不同时间人和物（wù）发生事件（jiàn）的相关讯息。

 

那（nà）么，4.0时（shí）代的机器人（rén）会是什么样（yàng）的呢？

 

“未（wèi）来（lái）的机器人可能（néng）是云端机器（qì）人（rén）。”李培（péi）根说，“大脑（nǎo）在云端（duān）的好处是（shì），可以控制（zhì）很多机器（qì）人，汇集所有（yǒu）连接机器人（rén）的（de）视觉、语音等各种（zhǒng）信息，降低机器人本体（tǐ）硬件需（xū）求，同时促进系统合作。”

 

“设想在一个大工地上，未来的智能工程机械都是机器人，不同类型（xíng）的工程机（jī）械一（yī）起协同合作，由云端大脑更有效地统一调（diào）度控制等，并独立于（yú）本体持续升级。”李培根（gēn）展望说。

 

在他看来（lái），未来的机器人（rén）与人之间的互动融（róng）合（hé）将会（huì）进一（yī）步增强。随（suí）着智能（néng）机器（qì）人技术的发展，它们可以延伸人的存（cún）在，成为物理（lǐ）机器（qì）人和特定人的融合；或者机器人融合某个人的意（yì）识，机器人感知也可（kě）以（yǐ）成为（wéi）某个人（rén）的感知。

 

“人（rén）们将有两种类型躯体可以选择：一种是真实的（de）躯体，是通过体内液体流动与真实（shí）世界相联（lián）；再是虚拟躯（qū）体，通过电子流动与（yǔ）世界（jiè）相联。”他说，与（yǔ）人工智能“AI”不同（tóng），智能增强“IA”则强（qiáng）调借助机器加强（qiáng）或者拓展人（rén）类（lèi）的智（zhì）能（néng），而不是完全（quán）取代人类的能力（lì）。

 

“这一点非常（cháng）重要（yào），它代表人（rén）和机器和谐共处，智能增强让人类（lèi）有效掌控机器，让机（jī）器为人（rén）类服务而不是（shì）相反。”他说。为（wéi）此，在设计智能机（jī）器（qì）人时，一个重要（yào）考虑将是（shì）如何通过数（shù）字孪生将智能体虚实结合，把人的能力（lì）牵（qiān）引到物理机器人上。

 

李培根表（biǎo）示，未（wèi）来还需要关注后机器（qì）人元宇宙。从工业应用（yòng）看（kàn），未来制造的物理（lǐ）空间（jiān）、设计者构（gòu）思空间（jiān），这（zhè）些都可（kě）以映（yìng）射（shè）到数（shù）字与（yǔ）物理交织、虚拟与现实融合的“一（yī）虚（xū）一实”制造元宇宙中，目的是通过制造元宇（yǔ）宙使物理的制造活动更有序、更优化。

 

“未来，和人（rén）交织（zhī）在一起的机器（qì）人让人的存在延（yán）伸（shēn），作为（wéi）一种（zhǒng）新的生命体存在于元宇宙中，这（zhè）或许一个远景。”李培根说（shuō）。