在近日（rì）世界（jiè）机器（qì）人大会领航峰（fēng）会上，与会专家们畅谈深化融合创新，推动智能机器人发展（zhǎn）“提档加速”。

 

谈发展·融合是个（gè）“催化剂”

 

“机（jī）器人是‘新一代信息技（jì）术（shù）+高（gāo）端制造’深度融合（hé）的成果，呈现出技术（shù）快速（sù）迭代、产业高速增（zēng）长、应用持续（xù）深化等趋势，已经成为推动经济社会（huì）数字化转（zhuǎn）型的重要驱动力量。”在会议主旨（zhǐ）报告（gào）中（zhōng），中国电子科技集团（tuán）有（yǒu）限公司董事长（zhǎng）陈肇（zhào）雄说。

 

当前，机器人（rén）发展呈现多角度融合态势。在技术（shù）上，机器人集中体（tǐ）现了先进制造技术与感知、通信、计算、控制等信息（xī）技（jì）术交（jiāo）叉融（róng）合创新，已经成为（wéi）全球科技创（chuàng）新的热点领域（yù）；在产业上，机器人成为先进制造业发展的助推器，以工业机器（qì）人为代表的智能制造（zào）已成为制造业数字化转型的主要（yào）路径；在（zài）应用（yòng）方面，机器人在经济社会领域的应用广（guǎng）度和深度上持续拓展，为数（shù）字（zì）经济发展提供了（le）有力支（zhī）撑。

 

在（zài）陈肇雄（xióng）看来，我（wǒ）国机（jī）器人发展（zhǎn）重在产业互促，成在协同共建（jiàn），这将需要进一（yī）步深化融合发展。在产（chǎn）业互促方面，需要突破关键核心技术，打造（zào）系列（liè）高（gāo）端产品，推动（dòng）应（yīng）用示范推广；在协同共建方（fāng）面（miàn），则需要（yào）集（jí）智攻关关键核心（xīn）技术（shù），持续优化（huà）产业（yè）高端供（gòng）给，着力提升应用广度深（shēn）度，携手（shǒu）共建（jiàn）开（kāi）放产业（yè）生态。

 

以共建（jiàn）开放生（shēng）态为例，他指出：“应该坚（jiān）持高端化（huà）、智能化发展方向，积极推动机器（qì）人技术产品标（biāo）准体（tǐ）系建设（shè），深（shēn）化产、学、研、用合作，推进（jìn）人工智能、5G、大（dà）数据（jù）、云计算等新（xīn）技术与（yǔ）机器人深度融合应用，共同建设普惠开放平台（tái），打（dǎ）造机器人产业数字基础设施。”

 

会（huì）上，中国工程院院士（shì）、中科院沈阳自动化所研（yán）究员王天（tiān）然等（děng）专家也认为，人机共融（róng）是将（jiāng）来机（jī）器人（rén）技术发（fā）展的重要方面（miàn）。未来（lái），人与机器（qì）将“宛如同类”，是最（zuì）好（hǎo）是伙伴关系，机器人将（jiāng）通过更精准的判（pàn）断、情感认知和决策，给人（rén）提供更有好的服务。

作为世界（jiè）机器人（rén）大会的永（yǒng）久会（huì）址所在地，北京经（jīng）济技术（shù）开发区管委会副主任（rèn）刘力在会上介绍，自（zì）2016年承（chéng）办以（yǐ）来，机器人产业（yè）带来（lái）的（de）融合效应（yīng）也在显现，开发区关键领域的新技术（shù）、新产品在经开区加速涌现。区（qū）域创新创（chuàng）业（yè）氛围日益活跃，逐步形成（chéng）以机器人（rén）、智能（néng）装备、航空航天为主导（dǎo）的高（gāo）端装备产业发展格（gé）局（jú）。

 

话迭（dié）代·高科技驱动“简单易用”

 

“掘进机器人、采（cǎi）煤机器人、运输机器人、安（ān）控机（jī）器人（rén）、救援机（jī）器人，我国的煤（méi）矿机器（qì）人按照实际应用场景分类可分成5大类38种（zhǒng）。”会上（shàng），中信重工开诚智能装备有限公司董事长陆文涛介绍。

 

煤矿（kuàng）机（jī）器人作为智能煤矿重要组成（chéng）部分，是（shì）煤矿减人、提效（xiào）、增安重要支撑。近几年国（guó）家各部委陆续发布了关于（yú）促（cù）进煤（méi）矿（kuàng）智（zhì）能（néng）化发展（zhǎn）、煤矿机（jī）器人发展相关指导意（yì）见和相关（guān）政策，加（jiā）速了产业发展步伐。

 

以当前煤矿井下最普（pǔ）遍应用的防爆轨（guǐ）道巡检（jiǎn）机器人为（wéi）例（lì），它们有（yǒu）的在冬（dōng）季零下40度超低温环境（jìng）下能够连续（xù）运行，有的（de）重量只有6公斤（jīn），却搭载双（shuāng）目相机、云台摄像仪、多种传（chuán）感器，可实时采集图（tú）像声（shēng）音、红（hóng）外热像（xiàng）、气体浓度等参数（shù），能够可（kě）靠（kào）、高效完成巡检任务（wù），准（zhǔn）确判断分析巡检现（xiàn）场（chǎng）设（shè）备和（hé）环境（jìng）。同时（shí），便于机器（qì）人的管理（lǐ）和（hé）维护的（de）机器人云平台也在不断发展。

 

不过，陆文涛表示（shì）：“虽然经历了很多年，中国煤矿机器人到目前刚刚完（wán）成（chéng）0到1的步骤，从1到N还有漫长的路要走。”

 

他表示，当前煤矿井下（xià）有些巷道、作（zuò）业面环境非常复杂（zá），任务也（yě）非常复杂（zá），通常需（xū）要多个或（huò）者多种机器（qì）人协（xié）同作业，随着机（jī）器人数量的增加，机器人信息有（yǒu）效处（chù）理及决策（cè）控制会成（chéng）为问题。组织多个（gè）机器人完成复（fù）杂任务，实现复杂（zá）地形环境中多任务协同控制、多机器人协同控制与高效作（zuò）业，是今后煤矿机器人（rén）研究（jiū）一个新的课题。

 

对此（cǐ），他建议“多管齐下（xià）”，例如探索多机器人协（xié）同作业技术，推动（dòng）机器人智能（néng）化以及结构上小型化、模（mó）块化，让通信技（jì）术更（gèng）加可靠，探索驱动系（xì）统高适应性技（jì）术（shù），开发安全充电及新（xīn）能源电池应用，推进防爆材料（liào）轻量化。

 

从事机器人研究近20年，abb机器人通用工业业（yè）务中（zhōng）国负责人邓（dèng）奇（qí）感触（chù）颇深的是，到现（xiàn）在为（wéi）止，机器人走向应用“一点（diǎn）都不容易”——前（qián）期它需要（yào）技术人员和客户做充分现场交流，了解工艺、逻（luó）辑，采（cǎi）集（jí）所有信息后（hòu）进行编程，在调（diào）试过程中（zhōng）考虑运（yùn）动（dòng）轨（guǐ）迹、位（wèi）置、力补偿、扭矩等等等，所花费的时（shí）间往往相当长。

 

有没有（yǒu）可（kě）能让（ràng）这（zhè）个过（guò）程变（biàn）得更简（jiǎn）单一点？答案（àn）是（shì）肯定的。

 

但邓奇表示，这要先解决两个障碍：让机（jī）器人变得（dé）更加智能一（yī）点（diǎn），能够帮（bāng）助工程（chéng）师节（jiē）约现（xiàn）场调（diào）试（shì）编程时间（jiān）；弥补闭环持续改进能力，让（ràng）机器人在实际运（yùn）行中有能力优（yōu）化程序，在一个系统交付后（hòu）给厂家或工作人员提出产线优化建议。从而让机器人变得“简单（dān）易用”。

 

“计算（suàn）机行（háng）业从1940年到现在（zài）为止，一路走（zǒu）来都（dōu）在向用（yòng）户（hù）简单易用方向迈进。机器人也（yě）一样，从上世纪60年代至（zhì）今，整（zhěng）个机器人应（yīng）用变得越（yuè）来越简单，但仍有（yǒu）很多路要走。”他说，这背后需要高科技的（de）推（tuī）动。

 

他举例说，现在abb的机器人可以在视觉系统引导下，对无序（xù）滚动小球（qiú）做（zuò）实时的跟踪。而视觉系（xì）统引入（rù）机（jī）器（qì）人之前，这几（jǐ）乎是不可能的，因为没有办（bàn）法运行编（biān）程知道小（xiǎo）球滚（gǔn）动路径。未来（lái）机器人工作不仅要搭配视觉眼睛，也要听和闻，才可能辅助人类完（wán）成（chéng）更复（fù）杂的工作。

 

中（zhōng）国科学院沈阳自动化所研（yán）究员（yuán）李连（lián）庆（qìng）表（biǎo）示，机器人（rén）三要素是感知、驱动和智能，现在的（de）机器人全（quán）部是机电系统，未来要做的则是“把感知（zhī）变成生命感（gǎn）知，智能变（biàn）成神经涌现，驱动（dòng）变（biàn）成（chéng）肌肉”。通过生命（mìng）系统和机电（diàn）系统（tǒng）在分子细胞尺度融合（hé）做出新一代机器人——类（lèi）生命机器人。

 

说前沿·人的存（cún）在将被延伸（shēn）

 

“当前，机器人的发展已经经历了1.0、2.0时代，我（wǒ）们正处于聚焦人（rén）机协作的机器人3.0时（shí）代（dài）。下（xià）一步将进（jìn）入机器人4.0时代，包括（kuò）自（zì）主学习（xí）、场（chǎng）景自（zì）适应、知识图谱应（yīng）用（yòng）等，通（tōng）过这些技术实现机器人的（de）‘自主（zhǔ）服（fú）务’。”中国工程院院士、华（huá）中科技大学教授李培根的主旨报告把与会观众的思维带（dài）到了机器人研究的最前沿。

 

未（wèi）来，4.0版本（běn）的机（jī）器人势必将（jiāng）融入更多新（xīn）技术。李培根表示，其中之一就是数字孪生，数字孪生（shēng）机器人可以与物（wù）理实体机器（qì）人（rén）在数字虚（xū）拟空间和物理实体空间实现双（shuāng）向映射、动态交（jiāo）互（hù）和实时连接，感知、认知、决（jué）策、执行的闭环控（kòng）制，这种共生体机器人目前（qián）仍处于设计开发阶段。

 

它需要多模态感知融合、自（zì）适应交互。在开放环境中的自（zì）主移动机（jī）器人要避障、交互、操作，需要（yào）很多传感器，大部分数据在（zài）时间同步前提（tí）下进行传感，需要调（diào）用不同复杂度算法模（mó）块，包（bāo）括硬件系统（tǒng）、边缘计算等等。

 

它（tā）还会用到知识图谱（pǔ）的技术，不同于一般百（bǎi）科知识图谱（pǔ），机器（qì）人知（zhī）识（shí）图谱时空关系要（yào）紧密联系，记录（lù）一个环境里不同时间人和物发生事（shì）件的相关讯息。

 

那（nà）么，4.0时（shí）代的机（jī）器人会是什么样的呢（ne）？

 

“未来的机器人可能是（shì）云端机器人。”李培根（gēn）说，“大脑（nǎo）在云（yún）端的好处是，可以（yǐ）控制很多机器人，汇集所有连接机器人的视觉、语（yǔ）音等各种信息，降低机器人（rén）本体硬件（jiàn）需求，同（tóng）时促进系统合作（zuò）。”

 

“设想在一（yī）个（gè）大（dà）工地上（shàng），未来的智能工（gōng）程机械都是机（jī）器人，不同类型的工程机械一起协同合作，由云端大脑更有效地统一调度控制等，并独立于本体持续升级。”李（lǐ）培根（gēn）展望说。

 

在（zài）他看来，未（wèi）来的机器人与人之（zhī）间的（de）互动融（róng）合将会进（jìn）一步（bù）增强。随着智能机器人技（jì）术的发展（zhǎn），它们可以延伸（shēn）人的存在，成为（wéi）物理机器（qì）人和特定人（rén）的融合；或者机器人融（róng）合某个人的意识，机（jī）器人（rén）感知也可以成（chéng）为某个人的（de）感知。

 

“人们将有两种类型躯（qū）体可以选择：一种是（shì）真实的躯体，是（shì）通过（guò）体内液体流动与真实世（shì）界相联；再（zài）是虚拟躯体，通过电子流动与世界相联。”他说，与人工智能“AI”不同，智能增强“IA”则（zé）强调借助机（jī）器（qì）加（jiā）强（qiáng）或者拓展人类的智能，而（ér）不是完全取代（dài）人类（lèi）的能力（lì）。

 

“这一点非常重（chóng）要，它代表人和机器和谐共处，智能增强让（ràng）人类有效掌控机器，让机器为人类服务（wù）而不是相反。”他说（shuō）。为此，在设计（jì）智能机器人时，一（yī）个（gè）重要考虑（lǜ）将是如何通（tōng）过数字（zì）孪生将智能体虚实结合，把人的能力牵引（yǐn）到物理（lǐ）机器人上。

 

李培根表示，未（wèi）来（lái）还（hái）需要关注后机（jī）器人元宇宙。从工业应（yīng）用看，未来制造的物理空间、设计者构思（sī）空间（jiān），这些都可以（yǐ）映射到数字与物理交织、虚拟与现实融（róng）合（hé）的“一虚一实”制造元宇宙（zhòu）中，目的是通过制造元（yuán）宇（yǔ）宙使物理的制（zhì）造活（huó）动更有（yǒu）序、更优（yōu）化。

 

“未来，和（hé）人交织（zhī）在一起的机器人让人的存在（zài）延伸，作为一种新（xīn）的生命（mìng）体（tǐ）存在于元宇宙（zhòu）中，这（zhè）或（huò）许一（yī）个远（yuǎn）景。”李培根说（shuō）。