在近日世（shì）界机器人大（dà）会领航峰会（huì）上（shàng），与会专家们（men）畅谈深化融合创新，推动智能机器人发（fā）展“提档加速（sù）”。

 

谈发（fā）展·融合（hé）是个“催化剂”

 

“机（jī）器人是‘新一代信（xìn）息技术+高端制（zhì）造’深度融合的成果，呈现出技术快（kuài）速（sù）迭代、产业高速增长、应（yīng）用（yòng）持续深（shēn）化（huà）等趋势，已经（jīng）成为（wéi）推动经济（jì）社会数字（zì）化转型的重（chóng）要（yào）驱动力（lì）量。”在会议主旨（zhǐ）报告中（zhōng），中（zhōng）国电子科技集团有限公司董事长陈肇雄说（shuō）。

 

当前（qián），机器人发展呈现多角度融合态势。在技术（shù）上，机器人集中体（tǐ）现（xiàn）了（le）先进制造技术与（yǔ）感（gǎn）知、通（tōng）信（xìn）、计（jì）算、控制等信息技术交叉融合创新，已经成为（wéi）全（quán）球科（kē）技（jì）创新的热点领域；在产（chǎn）业上，机（jī）器（qì）人成（chéng）为先进制造业（yè）发展的助推器，以工业机器人为代（dài）表的智能制造已成为制造（zào）业数字化转型的主要路径（jìng）；在应用方（fāng）面，机器人在（zài）经济社会（huì）领域的应用广度和（hé）深度上持续拓（tuò）展（zhǎn），为数字（zì）经济发展提供了有力支（zhī）撑（chēng）。

 

在陈肇雄看（kàn）来（lái），我国机器人发展重在产业互促，成（chéng）在协同（tóng）共建，这（zhè）将需要（yào）进一步（bù）深化融合（hé）发展。在产业互促方面，需要突（tū）破关键核心技术，打造系列高端产（chǎn）品，推动应用示范推广；在协同共建（jiàn）方（fāng）面，则需（xū）要集（jí）智攻关关键核心技术，持（chí）续优化产业高端供给，着力提升应用广度深度，携手（shǒu）共建开放产业生态。

 

以共建开（kāi）放生态（tài）为例，他指出（chū）：“应该（gāi）坚（jiān）持高端化（huà）、智能化（huà）发展方向（xiàng），积极（jí）推动机器人技术产品标准体系建设，深化产、学、研、用（yòng）合（hé）作，推进人工智能（néng）、5G、大数据、云计（jì）算（suàn）等新技术与（yǔ）机器（qì）人深度（dù）融合应用，共同建设普惠开放（fàng）平台，打造机器人产业数字基础（chǔ）设施。”

 

会上，中国工（gōng）程院院（yuàn）士、中科（kē）院沈阳自（zì）动化（huà）所研究员王天然（rán）等专家也认为（wéi），人（rén）机共融是将来机器人技术（shù）发展的重要方面。未来，人与（yǔ）机器将“宛如同类”，是最好是伙伴（bàn）关系，机器人（rén）将（jiāng）通过更精（jīng）准（zhǔn）的判断、情感（gǎn）认知和决策，给（gěi）人提供更有好的服务。

作为（wéi）世（shì）界（jiè）机器（qì）人（rén）大会的永久（jiǔ）会（huì）址（zhǐ）所在地，北京经济技（jì）术开（kāi）发区管委会副主任（rèn）刘力在会（huì）上介绍，自2016年承（chéng）办（bàn）以来，机器（qì）人产业带来（lái）的融（róng）合效应也在显现（xiàn），开发区关键领域的新技术、新产（chǎn）品（pǐn）在经开（kāi）区加速涌现。区域创新（xīn）创（chuàng）业（yè）氛围日益（yì）活（huó）跃（yuè），逐步形（xíng）成以机器（qì）人、智能装备、航空（kōng）航天为主导的高端装（zhuāng）备产业发（fā）展格局（jú）。

 

话迭代·高科技驱动（dòng）“简单（dān）易用”

 

“掘进（jìn）机器人（rén）、采煤机器人（rén）、运输机器人（rén）、安控机器人、救援机（jī）器人，我国的煤矿机器人按照实际（jì）应（yīng）用场景分类可分（fèn）成5大类（lèi）38种（zhǒng）。”会上（shàng），中信重工开诚智能装备有限（xiàn）公司董事长陆文涛介绍。

 

煤矿机器人作为智能（néng）煤矿（kuàng）重（chóng）要组成部分（fèn），是煤矿（kuàng）减人（rén）、提效（xiào）、增安重（chóng）要支撑。近几（jǐ）年国（guó）家各部委陆续发布了关于促（cù）进煤矿（kuàng）智能化（huà）发展、煤矿机器人（rén）发（fā）展相关指导意见和相关政策（cè），加速了（le）产业发展步伐。

 

以当前煤矿（kuàng）井（jǐng）下最普遍应用的防爆轨道（dào）巡检机器人为例，它们有的（de）在冬（dōng）季（jì）零下（xià）40度超低温（wēn）环境下能够连（lián）续运行，有的重量只有6公斤（jīn），却搭载双目相机（jī）、云台摄（shè）像仪、多种（zhǒng）传感器，可实时采集图像声音（yīn）、红外热（rè）像、气（qì）体浓度（dù）等参数，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），便于机器人的管理和维护的机器（qì）人云平台也在不断发展（zhǎn）。

 

不过，陆（lù）文涛表示：“虽然经历了（le）很多年，中国煤矿机器人（rén）到目前刚刚完成0到（dào）1的步骤（zhòu），从1到（dào）N还有漫长的路要走（zǒu）。”

 

他表（biǎo）示，当前煤矿井（jǐng）下有（yǒu）些巷道、作业面环境（jìng）非常（cháng）复杂，任（rèn）务也非常复杂，通常需（xū）要多个或者多种机器人协同作业，随着机器（qì）人数（shù）量的增加，机器人（rén）信息有效（xiào）处理及决策控制会成为问（wèn）题。组织（zhī）多个机器人（rén）完成复杂任务，实（shí）现复（fù）杂（zá）地形环境中多任务协同（tóng）控制、多机器人协同（tóng）控制与高效（xiào）作业，是今后煤（méi）矿机（jī）器人研究一个新的课题。

 

对此，他建议“多管齐下”，例如探索多机器人协同作业技术，推动机（jī）器人智能化以及结构上小型化、模块化（huà），让通信技术更加（jiā）可靠，探索驱动系统高适应性技术，开（kāi）发安全充电及新能（néng）源电池应用，推进防爆材料轻（qīng）量化（huà）。

 

从事机器人研究近20年，abb机器人通用工（gōng）业业务中国（guó）负责人（rén）邓奇感（gǎn）触（chù）颇深（shēn）的是，到现在为止，机器（qì）人走向应用“一（yī）点都不容（róng）易（yì）”——前（qián）期它需（xū）要技术人员和客户做充分现场交流，了（le）解工艺、逻（luó）辑，采集所有信息后进行编程（chéng），在（zài）调试过程中考虑（lǜ）运动轨迹、位置（zhì）、力补偿、扭矩等等等，所（suǒ）花费的时间往（wǎng）往相当长。

 

有没有可（kě）能让（ràng）这个（gè）过程变得更简单一点？答案是肯定的。

 

但（dàn）邓奇表示，这要先解决两（liǎng）个障碍：让机器人变得更加智能一点，能够帮助工程师节约现场调试（shì）编程时（shí）间；弥补闭环持续改进能力，让（ràng）机器人在实际运行中有（yǒu）能力（lì）优化程序，在一（yī）个系统交付后给厂（chǎng）家（jiā）或（huò）工作人员提出产线优化（huà）建（jiàn）议。从而让机（jī）器人变得“简单易（yì）用”。

 

“计算机行业从1940年到现在为止，一路（lù）走来（lái）都在向（xiàng）用户简单易用方向迈进。机器人（rén）也（yě）一（yī）样，从（cóng）上世纪60年代至今，整个（gè）机器人应用变（biàn）得越来（lái）越简单，但仍（réng）有很多路要走（zǒu）。”他说（shuō），这（zhè）背后需（xū）要高（gāo）科技（jì）的推（tuī）动。

 

他（tā）举（jǔ）例说，现在abb的机器（qì）人可以在视觉（jiào）系统引导下，对无序滚动小球做（zuò）实时的跟踪。而视觉系统（tǒng）引入机器人之前，这几乎是（shì）不可能的，因为没有办法运行（háng）编程知道小球滚（gǔn）动路径。未来（lái）机器人工（gōng）作不仅要搭（dā）配视觉眼睛，也（yě）要听和闻，才可能（néng）辅助人（rén）类完成更（gèng）复（fù）杂的工作。

 

中国科学院沈阳自动化所研究员李连庆表（biǎo）示，机（jī）器人三要素是（shì）感知、驱（qū）动和智能，现在的机器（qì）人全部（bù）是机（jī）电系统，未来要（yào）做的则（zé）是“把感知变成生命感（gǎn）知，智能变成神经涌现，驱动变成肌肉”。通过生（shēng）命系统（tǒng）和（hé）机电（diàn）系统在分子细胞（bāo）尺（chǐ）度融合做出新一代机器人——类生命机器人。

 

说前沿·人的（de）存在将被（bèi）延伸

 

“当（dāng）前，机器人的发（fā）展（zhǎn）已（yǐ）经经历了（le）1.0、2.0时代，我们（men）正（zhèng）处于聚（jù）焦人机协作的机（jī）器人3.0时（shí）代。下一步将进（jìn）入机器人（rén）4.0时（shí）代，包括（kuò）自（zì）主学习、场景自适应、知识图谱（pǔ）应（yīng）用等，通过这些技术实现（xiàn）机器人的‘自主服务’。”中国工程院院士、华中科技大学教授李培根的主旨报（bào）告把（bǎ）与（yǔ）会（huì）观众的思维（wéi）带到了机器人研究的（de）最前（qián）沿（yán）。

 

未来，4.0版本的机器人势必将（jiāng）融入更多（duō）新技术。李（lǐ）培根表示（shì），其中之一就是数字（zì）孪生，数字（zì）孪生机器人可（kě）以与物理实体机器人在数字（zì）虚拟空间和（hé）物理实体空间实现双向映射、动态交互和实时连接，感知、认知、决（jué）策、执行的闭环控制，这种共生（shēng）体（tǐ）机器（qì）人目前仍处于设计开（kāi）发阶（jiē）段。

 

它需要多模态感（gǎn）知（zhī）融（róng）合、自适应交互。在开放环境中的自主移动（dòng）机（jī）器人要避障、交互、操作，需要（yào）很多传感器，大部分数据在时间（jiān）同步前提下进行传感（gǎn），需要调用不同复杂（zá）度算法模（mó）块，包括（kuò）硬（yìng）件系统、边缘计算（suàn）等等。

 

它还会用到知识图谱的技术（shù），不同于一般（bān）百科知（zhī）识图谱，机（jī）器人（rén）知（zhī）识图谱时空（kōng）关系要紧密联系，记录一（yī）个环境里不同时间人和物发生事件的相关讯息。

 

那么，4.0时代的机器人会是什么样的呢？

 

“未来的机器（qì）人可能是云端机器（qì）人。”李培根说，“大脑在云端的好处是，可以控制很多机（jī）器人（rén），汇（huì）集所（suǒ）有（yǒu）连（lián）接机（jī）器人的（de）视觉（jiào）、语音等各种信息，降低机（jī）器人本体（tǐ）硬件需求（qiú），同时促进（jìn）系统合作。”

 

“设（shè）想在一个大工地上，未来的智能工程（chéng）机（jī）械（xiè）都（dōu）是机器人（rén），不同类型（xíng）的工程（chéng）机（jī）械（xiè）一起协同合作，由云端大脑（nǎo）更有效地统一调度（dù）控制等，并独立（lì）于本体持续（xù）升级。”李培根（gēn）展望说。

 

在他看来，未来（lái）的（de）机器人与人之（zhī）间的互（hù）动融合将会进一（yī）步增强。随着智能机器（qì）人技（jì）术的（de）发（fā）展（zhǎn），它（tā）们可以延伸人的存在，成为（wéi）物理机器人（rén）和特定人的融合；或者机器人（rén）融合某个人的意识，机器人感知也（yě）可以成为（wéi）某个人的感知。

 

“人们将有两种类（lèi）型躯体可以（yǐ）选（xuǎn）择：一（yī）种是（shì）真实的（de）躯（qū）体，是通过（guò）体内液（yè）体流动与真实世（shì）界相联；再是虚拟躯体（tǐ），通过电子流动与世界相联。”他说，与人（rén）工智能“AI”不同，智能增强（qiáng）“IA”则强（qiáng）调借助机器加强或者拓展人类的（de）智（zhì）能，而不是完全取代人类的能（néng）力。

 

“这（zhè）一点非常重要，它代表人和机器（qì）和谐共处，智能（néng）增强让人类有（yǒu）效掌控（kòng）机器，让机器为人类服务而不是相反。”他说（shuō）。为此，在设计智（zhì）能机（jī）器人时，一个重要（yào）考虑（lǜ）将是如何通过数（shù）字孪生将智能体虚（xū）实结合，把人的能力牵引（yǐn）到物理机器（qì）人上。

 

李培根表示，未来（lái）还（hái）需要关注后机（jī）器人元宇（yǔ）宙。从工业应（yīng）用看，未来制造的物理空间、设（shè）计（jì）者构思空间，这些都可以映射到数字与物理交织、虚拟与（yǔ）现（xiàn）实融合的“一虚一（yī）实”制（zhì）造（zào）元宇宙中，目的是通过（guò）制造（zào）元（yuán）宇宙使物（wù）理的制造活动更（gèng）有序、更优化。

 

“未来，和人交织（zhī）在一起（qǐ）的机器（qì）人（rén）让人的存在延（yán）伸，作（zuò）为一种新的（de）生命体（tǐ）存在于元宇宙中，这或许一个（gè）远景。”李培根说。