“高仿”古代大儒王陽明的機器人在寫毛筆字。(圖片來源:南方日報)
在日前舉行的2016世界機器人大會上,“高仿”古代大儒王陽明的機器人受到廣泛關注。據介紹,它的最大特點,就是能夠用毛筆寫字。機器人的右臂為七軸柔性機械臂,能夠自由靈活移動,一改大眾對機器人“一板一眼”的印象。國家“千人計劃”特聘專家、ABB公司原首席科學家甘中學說:“機器人想給老人小孩服務的話,手沒有柔性是不行的,手不安全是不行的,所以柔性的機械手和心靈手巧的手臂是進入家庭的一個門檻,也是一個切入口。”
這是本屆機器人大會的一個現象:參展的服務類機器人比例較往年有所上升,工業類機器人比例下降。這反映出機器人從業者和廠商開始重視服務類機器人——一個可期待的蓬勃市場。但是,業界專家的共識是,服務類機器人的發展程度尚不成熟。那么,是哪些因素阻礙了服務類機器人進入我們的日常生活?又有哪些需求會推動機器人的發展?
共融機器人是未來發展方向
何謂共融機器人?中科院院士、華中科技大學機械科學與工程學院院長丁漢如此解釋:共融機器人是指能夠與作業環境、人和其它機器人自然交互、自主適應復雜動態環境并協同作業的機器人。共融機器人在結構、感知和控制方面的特征是:柔順靈巧的結構;多模態感知的功能;分布自主、協同作業的能力。甘中學也提出了一個三層共融結構:第一層是由機器人構成的執行端,第二層是人和機器人協同的網絡智能,第三層是整體的人機交互群體智能。三層智能的水平形成了心靈手巧機器人的協同工作。
據了解,目前應用最廣泛的“機器人”,其實是來自工廠中自動焊接元器件的機械臂。這種“缺少智能”的機器人已經歷了半個多世紀的發展。丁漢表示:“現實當中的機器人和我們的期望值有很大差距:工業機器人,目前大多在一些結構化的環境當中工作,在線傳感能力都是比較差的;服務機器人還只能完成一些簡單的任務;特種機器人則都需要通過遙控操作來完成特定工作。”
甘中學也表示,現在所謂的工業機器人實際上就是一個工業機械臂,它沒有手,更沒有人的智慧,“要想讓工業機器人在中國大幅度地發展,真正能夠代替人去做那些目前工業機器人不能做的工作,必須發展心靈手巧的雙臂機器人和多臂機器人。”
甘中學這樣解讀“心靈手巧”:“‘心靈’就是我們的智慧、邏輯思維、判斷、學習和決策能力;‘手巧’既是手的柔性運動,也是人的直觀感覺,還有人的經驗。”甘中學說,“打個比方,熊的智能遠遠高于蜜蜂的單體智能,蜂巢無論是結構還是保護能力都遠遠高于熊窩,這就說明這種群智網絡的智能遠遠大于個體。因此,我們現在構畫的智能制造工業4.0結構就是基于這種分布式、無中心的網絡化智能,依靠心靈手巧的機器人構建智能工廠。”
服務類機器人要適應“人性化和社會化”應用場景
在去年的世界機器人大會上,展出的工業機器人比例達60%,服務類機器人的比例約占30%。而在今年的展會上,工業機器人比例降到40%,服務類機器人比例擴充到35%,特種機器人占25%左右。
其中,服務類機器人可以是銀行、酒店大堂提供引導服務的迎賓機器人,也可以是有一定人工智能聊天和陪護機器人,甚至電影《超能陸戰隊》中的機器人大白,似乎也可歸為服務機器人范疇;特種機器人則主要應用于智能汽車、無人機等領域。簡言之,服務類機器人要適應“人性化和社會化”應用場景,而這恰恰是工業機器人無需考慮的。
對于本次大會這種安排,大會組委會秘書長、中國電子學會副理事長徐曉蘭表示,“擴大服務類機器人的比例是希望讓更多的有一定智能化水平的機器人作為今年展示的亮點。”另一方面,從擴大影響力方面考量,廠商也樂于向“非專業觀眾”展示這些更符合大眾心中機器人形象的產品。
但實際上,從整個機器人行業來看,服務類機器人無論從工業產值還是實用價值看,都遠遜工業機器人。多位專家表示,受困于人工智能發展水平有限,服務類類機器人基本沒有學習能力,或是僅能簡單模仿,實用價值不高。早些時候,哈工大機器人集團副總裁梁劍接受采訪時表示,家庭機器人應用范圍小,對機器人的人工智能方面要求高,“真正阻礙服務機器人進入家庭的是人工智能技術的開發”。
養老領域或能成為服務型機器人的應用方向
除了人工智能水平外,由于服務對象是人,安全問題也遠比工業機器人更為人所重視。國際機器人研究基金會主席、斯坦福大學教授哈提卜在大會上強調了他的謹慎:“有人環境下的機器人應用,對環境的感知和傳感器要求完全不一樣。未來服務型機器人、醫療型機器人如果要商業化的話,我們一定要處理好安全問題。有人的場景和無人的場景的應用是完全不一樣的發展戰略。”
談及服務型機器人最可能的應用方向,輿論最為關注養老領域——考慮到中國老齡化進程,這是個相當現實的問題。北京理工大學智能機器人研究所所長黃強認為,如果是滿足某一特定需求的機器人,十年之內是有可能的,其中為老年人和亞健康群體服務的機器人是非常重要的方向。
鏈接 中國機器人的八年計劃
國際機器人聯合會的數據顯示,2015年全球工業機器人銷量為24.8萬臺,同比增長12%。其中,中國工業機器人2015年銷量累計6.67萬臺,同比增長30.3%,占全球市場份額四成。自2013年超過日本成為全球工業機器人最大的消費市場起,中國已連續三年蟬聯第一。
在世界機器人大會上,丁漢指出,國家自然科學基金委員會日前發布了“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃,該項目預計投資2億元,執行期為8年,主要研究領域為共融機器人,“此次重大研究計劃面向高端制造、醫療康復、國防安全等領域對共融機器人的需求,開展共融機器人結構、感知與控制的基礎理論與關鍵技術研究,為我國機器人技術和產業取得源頭創新成果提供科學支撐。”
接受采訪時,新松機器人自動化公司總裁曲道奎對中國機器人行業的發展前景表示了樂觀:“總的來講,中國的機器人發展整體是很不均衡的,但全球機器人發展正處在洗牌的轉折點上,正因為在這樣的機遇下,中國機器人企業趕超國外企業變得有可能。傳統機器人幾乎已經走到頭,海外的傳統機器人更強調機器和自動化,而現在整個機器人領域更強調‘人’的智能發展,即感知、數據、云這些技術。在這些技術上,國內和海外的起點差距并沒有那么大。所以,未來的中國機器人產業的前景一定是光明的。”(記者 王詩堃)