智能機(jī)器人 從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅需要潛心迎客，更需要開(kāi)門迎客。

2022世界機(jī)器人大會(huì)不是開(kāi)始，也不是結(jié)束，這是一條沒(méi)有終點(diǎn)的路，惟愿全球科技界、產(chǎn)業(yè)界共創(chuàng)共享、共商合作，共同點(diǎn)亮智能創(chuàng)造美好生活的漫天星光。

智能機(jī)器人從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

在大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器人還停留在游戲娛樂(lè)與超自然能力的幻想當(dāng)中。然而，8月18日-21日，北京市人民政府、工業(yè)和信息化部、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦的2022世界機(jī)器人大會(huì)正在改變這一固有印象——智能機(jī)器人不但與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，并且在新一輪科技革命中起到了關(guān)鍵作用。

這次大會(huì)由論壇、博覽會(huì)、大賽三部分組成。論壇版塊，來(lái)自15個(gè)國(guó)家和地區(qū)的中外院士、行業(yè)精英圍繞未來(lái)機(jī)器人、仿生機(jī)器人、人工智能等話題展開(kāi)頭腦風(fēng)暴;博覽會(huì)上，130多家企業(yè)攜500余件展品秀科技，現(xiàn)場(chǎng)成交額達(dá)72億元;大賽版塊，共融機(jī)器人挑戰(zhàn)賽、BCI腦控機(jī)器人大賽、機(jī)器人應(yīng)用大賽、青少年機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽同步進(jìn)行，每天4000余名賽手同場(chǎng)競(jìng)技。

目前，中國(guó)已是全球最大的機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。七年風(fēng)云蛻變，也使世界機(jī)器人大會(huì)已成為該領(lǐng)域“最強(qiáng)大腦”，在思想碰撞與競(jìng)技展示中，讓觀眾深刻感受到智能時(shí)代的生活變遷。

引領(lǐng)前沿

全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)四大新變化

2014年6月，習(xí)近平總書記在兩院院士大會(huì)的報(bào)告中提到：“機(jī)器人是‘制造業(yè)皇冠頂端的明珠’，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。”

為貫徹落實(shí)總書記講話精神，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，2015年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、工業(yè)和信息化部、北京市人民政府共同主辦了首屆世界機(jī)器人大會(huì)。

當(dāng)世界機(jī)器人大會(huì)進(jìn)行到第七個(gè)年頭，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到密集活躍、產(chǎn)品應(yīng)用深度拓展的發(fā)展機(jī)遇期。工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌在大會(huì)主論壇·領(lǐng)航峰會(huì)上介紹，2021年，全球工業(yè)機(jī)器人安裝量達(dá)到48.7萬(wàn)臺(tái)，服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人也保持強(qiáng)勁勢(shì)頭，總體來(lái)看，主要體現(xiàn)為四個(gè)“新”：

第一個(gè)“新”，是機(jī)器人新技術(shù)融合變遷，在人工智能、新型傳感、生物仿生、新材料等技術(shù)融合應(yīng)用下，加速向智能化演進(jìn)。

一方面，3D機(jī)器視覺(jué)、知識(shí)圖譜等技術(shù)與機(jī)器人深度融合，大幅提升了機(jī)器人決策能力，例如，智能采摘機(jī)器人可采集農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段的影像數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)采摘，并能預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量和病蟲害概率;另一方面，多維傳感技術(shù)促進(jìn)了機(jī)器人精準(zhǔn)感知能力，由單一模態(tài)向多模態(tài)全域感知升級(jí)。

第二個(gè)“新”，是機(jī)器人新產(chǎn)品競(jìng)相涌現(xiàn)，不斷突破傳統(tǒng)作業(yè)邊界。

機(jī)器人幫助人類征服星辰大海——例如，我國(guó)研發(fā)的軟體機(jī)器人，成功挑戰(zhàn)馬里亞納海溝，實(shí)現(xiàn)10900米海底深潛和驅(qū)動(dòng);美國(guó)毅力號(hào)火星車行駛距離從100米延伸到400米，可持續(xù)穩(wěn)定采集火星表面圖像信息。

機(jī)器人成為疫情防控的生力軍——越來(lái)越多的創(chuàng)新產(chǎn)品投入到核酸采樣、場(chǎng)所消毒、物資配送等疫情防控工作，其中，清華大學(xué)研發(fā)的智能咽拭子采樣機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)35秒全自動(dòng)采樣。

人形機(jī)器人從擬人向類人進(jìn)化——越來(lái)越多的人形機(jī)器人開(kāi)始替代人類在復(fù)雜環(huán)境下作業(yè)，從僅僅擁有人類外形、作為輔助工作的擬人工具，向能夠獨(dú)立使用工具演變。例如，人形太空機(jī)器人已經(jīng)會(huì)靈活使用電鉆、扳手，替代宇航員完成危險(xiǎn)工作。

第三個(gè)“新”，是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型牽引下，機(jī)器人應(yīng)用拓展不斷走向縱深。例如，工業(yè)機(jī)器人從主要從事搬運(yùn)等簡(jiǎn)單操作，向裝配、打磨、拋光等高精度、高靈敏的精密加工場(chǎng)景拓展;京東、美團(tuán)、沃爾瑪、亞馬遜等企業(yè)推出了無(wú)人配送機(jī)器人，在無(wú)接觸場(chǎng)景的應(yīng)用初具規(guī)模;特種機(jī)器人靈活性、穩(wěn)定性不斷增強(qiáng)，消防領(lǐng)域的四足機(jī)器人已具有較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境適應(yīng)能力，能夠順利爬樓梯、穿越崎嶇地形，輔助消防員執(zhí)行搜救任務(wù)。

第四個(gè)“新”，是機(jī)器人新生態(tài)互融共生，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈“你中有我，我中有你”的格局不斷深化。

當(dāng)前，許多國(guó)際機(jī)器人頭部企業(yè)正在加快布局，融入中國(guó)市場(chǎng);同時(shí)，我國(guó)企業(yè)也與國(guó)外企業(yè)合作建立研發(fā)中心，減速器、伺服電機(jī)等核心零部件已進(jìn)入國(guó)際頭部企業(yè)的供應(yīng)鏈體系。

場(chǎng)景應(yīng)用

智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療更靈動(dòng)

大會(huì)開(kāi)幕首日，連綿的淫雨使參觀人流略有減少，但并不妨礙參觀人群的游覽及體驗(yàn)熱情。

博覽會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，在耐高溫消防滅火器機(jī)器人、會(huì)唱歌的人形機(jī)器人、游弋池中的智能仿生機(jī)器魚、百余只機(jī)器狗現(xiàn)場(chǎng)熱舞、無(wú)人機(jī)空中表演在吸引觀眾眼球的同時(shí)，也顯現(xiàn)出智能機(jī)器人對(duì)農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等應(yīng)用場(chǎng)景的不斷深入。

在“機(jī)器人+農(nóng)業(yè)”專區(qū)，博創(chuàng)聯(lián)動(dòng)展出的智能插秧機(jī)和智慧農(nóng)場(chǎng)讓人眼前一亮。

工作人員介紹，博創(chuàng)inside智能農(nóng)機(jī)能提供多種路徑規(guī)劃和掉頭方式，超高的電控程度和智能作業(yè)模式，使操作舒適性大幅提升，同時(shí)還能提升田塊利用率、減少農(nóng)資浪費(fèi)和重復(fù)作業(yè)。在智慧農(nóng)場(chǎng)展區(qū)，通過(guò)農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控畫面可以看到連片的稻田、控制中心、機(jī)庫(kù)，能實(shí)時(shí)了解土壤、溫度、蟲害、聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)信息，從而進(jìn)行精準(zhǔn)管理。

不過(guò)，在中國(guó)工程院院士趙春江看來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在四個(gè)方面的差距：第一，農(nóng)藝與機(jī)器結(jié)合不夠緊密，有機(jī)器和動(dòng)作但達(dá)不到農(nóng)藝要求;第二，機(jī)器人穩(wěn)定性不夠;第三，成本太高，一般老百姓用不起;第四，智能化程度不夠，特別是核心部件和核心算法需要提升。

這首先是由于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工作場(chǎng)景復(fù)雜——有白天有黑夜、有開(kāi)放環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境，并且全世界沒(méi)有一棵蘋果樹的結(jié)構(gòu)完全一樣;針對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象生物特性，還有考慮如何降低成本。

“所以，農(nóng)業(yè)機(jī)器人既不單純是農(nóng)業(yè)問(wèn)題，也不單純是工業(yè)問(wèn)題，而是多學(xué)科交叉的問(wèn)題，材料應(yīng)用、計(jì)算科學(xué)、智能科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)，未來(lái)需要協(xié)同創(chuàng)新?！壁w春江說(shuō)。

醫(yī)療器械智能升級(jí)，同樣是機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。

博覽會(huì)上，一群小觀眾對(duì)術(shù)銳科技展出的單孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人嘖嘖稱贊——這款機(jī)器人的“蛇形臂”仿佛人類靈活的雙手，輕盈地剝開(kāi)一枚鵪鶉蛋的蛋殼，而蛋體完好無(wú)損;天智航醫(yī)療展示的天璣Ⅱ骨科手術(shù)機(jī)器人，能廣泛應(yīng)用于脊柱和創(chuàng)傷骨科手術(shù)，臨床精度可控制在一毫米以內(nèi)。

對(duì)于研發(fā)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，醫(yī)療機(jī)器人研發(fā)的最大挑戰(zhàn)來(lái)自于醫(yī)生與工程師如何對(duì)話——手術(shù)器械與醫(yī)生的使用習(xí)慣有關(guān)，而工程師對(duì)醫(yī)生的使用習(xí)慣無(wú)從得知，當(dāng)醫(yī)生把需求傳遞出來(lái)，才有可能成為工程師研發(fā)的第一步。

2022冬殘奧會(huì)火炬?zhèn)鬟f最后一日，一位90后殘疾人選手穿戴外骨骼機(jī)器人直立行走傳遞火炬的畫面，給人留下深刻印象。為了激勵(lì)更多殘疾人勇敢面對(duì)生活，幫助他們擺脫輪椅站立行走，大艾機(jī)器人研制了這款用于火炬?zhèn)鬟f的艾動(dòng)機(jī)器人冬殘奧版。如今，這款產(chǎn)品至少經(jīng)過(guò)了四代更迭。

“我們把應(yīng)用面拓展到更重癥、更早期的患者，使患者的重大功能障礙在ICU里就能控制住，這是第二代產(chǎn)品;此后做了機(jī)械傳動(dòng)的仿真設(shè)計(jì)，讓機(jī)器人的成本降低，并且把促使患者運(yùn)動(dòng)的自我能力激發(fā)出來(lái)，這是第三代產(chǎn)品。后來(lái)，又做了個(gè)人定制版的改進(jìn)。”大艾機(jī)器人董事長(zhǎng)帥梅告訴《中國(guó)品牌》雜志，“現(xiàn)在的AI機(jī)器人更智能，能自動(dòng)識(shí)別穿戴者的意圖，康復(fù)者想走快，能輔助你走快;想上臺(tái)階，能輔助你上臺(tái)階;如果感覺(jué)累了，還能自如地輔助你蹲起?！?/p>

“隨著康復(fù)機(jī)器人應(yīng)用面越來(lái)越廣，將來(lái)能不能使穿戴者像‘鋼鐵俠’一樣便捷行走，我想是可能的。”帥梅說(shuō)。

未來(lái)趨勢(shì)

機(jī)器人的目標(biāo)、路徑與挑戰(zhàn)

隨著人工智能的飛速發(fā)展，智能機(jī)器人在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，科技領(lǐng)域出現(xiàn)一股“樂(lè)觀狂潮”。這給人造成一種感覺(jué)，似乎在不太久遠(yuǎn)的將來(lái)，人工智能可以達(dá)到人類的智能水平。那么，未來(lái)機(jī)器人的發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展路徑究竟是什么樣子？在技術(shù)和倫理等領(lǐng)域，會(huì)遇到哪些挑戰(zhàn)？

就此，在世界機(jī)器人大會(huì)主論壇上，多位中外院士分別發(fā)表了自己的觀點(diǎn)。

2007年圖靈獎(jiǎng)獲得者、法國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士Joseph Sifakis首先糾正了人們對(duì)智能的概念，以及如何實(shí)現(xiàn)智能，存在的含糊不清的理解。他說(shuō)，圍繞機(jī)器的“超智能”問(wèn)題，有一種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，就是機(jī)器智能最終將超越人類智能，人類最終將成為機(jī)器的“寵物”;還有一些人認(rèn)為，機(jī)器學(xué)習(xí)及其后續(xù)發(fā)展將使人類能夠應(yīng)對(duì)智能挑戰(zhàn)——這只是時(shí)間問(wèn)題。

隨后，Joseph Sifakis通過(guò)“快”思維與“慢”思維，將人類智能與機(jī)器智能進(jìn)行了有趣的類比，并對(duì)人類智能與機(jī)器智能不同的知識(shí)層次結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了歸納和分析。

中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)人工智能研究院名譽(yù)院長(zhǎng)張鈸認(rèn)為，機(jī)器人和人工智能完全是兩個(gè)獨(dú)立的領(lǐng)域，發(fā)展目標(biāo)也完全不同：人工智能是要用機(jī)器來(lái)模仿人類的智能行為，追求機(jī)器行為與人類行為的相似性;機(jī)器人的目標(biāo)則是協(xié)助人類在物理世界完成某種任務(wù)。

談到人工智能和機(jī)器人的未來(lái)形態(tài)，中國(guó)工程院院士、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人技術(shù)國(guó)家工程研究中心主任王天然認(rèn)為，不管未來(lái)的機(jī)器人是什么樣子，都面臨一個(gè)共同問(wèn)題，就是和人的關(guān)系問(wèn)題：“最好是伙伴關(guān)系，人機(jī)共融。機(jī)器人能了解人類的意圖，人也能了解機(jī)器人要做什么，宛如手足，甚至宛如同類，這是未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)?！?/p>

“目前機(jī)器人是人類的‘奴隸’，讓它做什么它就做什么，但是我們希望智能機(jī)器人能成為我們的‘兄弟’，但是還有另一種可能，就是可能會(huì)成為我們的‘主人’?！睆堚撜f(shuō)。

四大賽事

為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供后備軍

被譽(yù)為機(jī)器人界“奧林匹克”的世界機(jī)器人大賽，也在大會(huì)期間同期舉行。

本次大賽包含共融機(jī)器人挑戰(zhàn)賽、BCI腦控機(jī)器人大賽、機(jī)器人應(yīng)用大賽、青少年機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽等四大賽事。錦標(biāo)賽選手由往屆優(yōu)勝隊(duì)伍和本年度優(yōu)秀賽隊(duì)組成，每天有4000余名賽手同場(chǎng)競(jìng)技。大賽還計(jì)劃全年舉辦近60場(chǎng)城市選拔賽，參賽人數(shù)今年首次突破6萬(wàn)，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供源源不斷的科技創(chuàng)新“后備軍”。

其中，青少年機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽旨在通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)充分培養(yǎng)青少年的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、策略分工、動(dòng)手實(shí)踐等綜合能力，激發(fā)參賽選手的研究創(chuàng)新精神，為全球機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧與方案，成為推動(dòng)創(chuàng)新人才、科技人才、技能技術(shù)人才儲(chǔ)備的重要力量。許多中小學(xué)生是第一次參加大規(guī)模比賽，緊張、興奮、擔(dān)憂、勇敢等情緒交織在一起，成為人生旅途中的珍貴體驗(yàn)。

騰訊云則多所高校的參賽團(tuán)隊(duì)提供了海量計(jì)算資源，并基于在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品服務(wù)中積累的數(shù)據(jù)處理和AI技術(shù)，打造了方便易用的科研分析平臺(tái)，使IT能力不突出的“菜鳥”，也能通過(guò)可視化交互、模塊調(diào)取等方式快速上手。

“對(duì)于參賽團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，使用騰訊云相當(dāng)于擁有了海量的資源支撐。此外，云服務(wù)支持彈性計(jì)算的特征，相較于傳統(tǒng)科研基地設(shè)施本地化建設(shè)，投入更低、使用更靈活。”大會(huì)期間，騰訊云副總裁、騰訊教育副總裁王濤視頻連線接受《中國(guó)品牌》雜志等媒體采訪時(shí)說(shuō)，“通過(guò)支持參賽團(tuán)隊(duì)，也可以為產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化提供更好的機(jī)會(huì)?！?/p>

21日下午，為期四天的2022世界機(jī)器人大會(huì)圓滿閉幕?！氨敬未髸?huì)呈現(xiàn)五大亮點(diǎn)：大會(huì)讓思想火花迸發(fā)出來(lái)，是一場(chǎng)聚智賦能的學(xué)術(shù)盛宴;大會(huì)讓場(chǎng)景應(yīng)用靈動(dòng)起來(lái)，是一個(gè)精彩紛呈的產(chǎn)業(yè)秀場(chǎng);大會(huì)讓賽手競(jìng)技燃爆起來(lái)，是一幕人才輩出的風(fēng)云際會(huì);大會(huì)讓科技之光閃亮起來(lái)，是一份全民關(guān)注的智能之約;大會(huì)讓技術(shù)成果對(duì)接起來(lái)，是一個(gè)務(wù)實(shí)合作的轉(zhuǎn)化平臺(tái)?！惫ば挪扛辈块L(zhǎng)辛國(guó)斌在閉幕式上說(shuō)。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅需要潛心迎客，更需要開(kāi)門迎客。2022世界機(jī)器人大會(huì)不是開(kāi)始，也不是結(jié)束，這是一條沒(méi)有終點(diǎn)的路，惟愿全球科技界、產(chǎn)業(yè)界共創(chuàng)共享、共商合作，共同點(diǎn)亮智能創(chuàng)造美好生活的漫天星光。