與卓別林《摩登時(shí)代》的工業(yè)流水線相比,當(dāng)今機(jī)器人發(fā)展到了什么階段?未來最值得期待的機(jī)器人形態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域是什么?中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大發(fā)展在哪些方面亟待突破?
在北京舉行的2019世界機(jī)器人大會(huì)期間,全球著名機(jī)器人專家、中國(guó)香港大學(xué)講座教授席寧接受了科技日?qǐng)?bào)記者的專訪,一一解答了上述問題。
機(jī)器人功能:從“替代人”到“拓展人”
機(jī)器人形形色色,怎么分類?
對(duì)于大會(huì)官方報(bào)告將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三大類,席寧認(rèn)為這是“根據(jù)機(jī)器人應(yīng)用和功能進(jìn)行的分類方法,比較科學(xué)”;而以動(dòng)物仿生機(jī)器人、人形商用機(jī)器人和工具類智能制造機(jī)器人進(jìn)行分類,“有助于對(duì)機(jī)器人的教育和科普,對(duì)公眾來說比較形象”。
拉開機(jī)器人歷史的“膠片”,如今的機(jī)器人,究竟與卓別林《摩登時(shí)代》的第二次工業(yè)革命有了哪些本質(zhì)區(qū)別?
席寧說:“最開始機(jī)器人發(fā)展起來,是希望它能替代人,做人們不愿意做或是重復(fù)的工作,但發(fā)展到一定程度后,我們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人還能做人們做不了的工作。從替代人的能力,到拓展人的能力,這是一個(gè)本質(zhì)的區(qū)別。”
他預(yù)測(cè),在此基礎(chǔ)上,機(jī)器人與人類各司其職、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、協(xié)同工作,在宏觀和微觀尺度多層面融合,未來會(huì)大大擴(kuò)展機(jī)器人的應(yīng)用范圍。
未來機(jī)器人:突破直觀,在微觀尺度范圍工作
機(jī)器人在宏觀的汽車裝配、焊接和噴涂等流程中,與人在一個(gè)尺度范圍中工作。但隨著納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,需要在肉眼看不見的微觀環(huán)境中使用機(jī)器人。
席寧舉例:“如開發(fā)新藥,在研究蛋白質(zhì)、分子和細(xì)胞尺度的實(shí)驗(yàn)中,看不見也摸不到,人來操作很困難,但是微納米機(jī)器人在極為微觀的環(huán)境中進(jìn)行探測(cè)和工作,拓展了我們的眼睛功能,機(jī)器人的應(yīng)用,也從傳統(tǒng)領(lǐng)域拓展到新領(lǐng)域。”
“要應(yīng)用在人體中,這類機(jī)器人是否需使用全新的材料?”對(duì)記者的疑問,席寧回答:“這是一個(gè)很好的問題!傳統(tǒng)機(jī)器人主要由機(jī)電系統(tǒng)組成,包括傳感器等電子元器件,但人和動(dòng)物是生物系統(tǒng),除一些機(jī)電元器件,還有生物元部件;以前人和機(jī)器人合作是在共同完成一件事的任務(wù)層次融合,今后,會(huì)誕生一類新的‘類生物機(jī)器人’,將生物的傳感技能與微型機(jī)器人結(jié)合起來,增強(qiáng)人體特定機(jī)能?!?/p>
除像心臟起搏器等已在器官層面融合的產(chǎn)品,分子層面、細(xì)胞層面融合的類生命機(jī)器人也特別值得期待。席寧理性地看好類生命機(jī)器人的前景:“類生命機(jī)器人的研究剛剛開始,目前已經(jīng)取得了一些成果,當(dāng)然,離實(shí)際應(yīng)用還需要許多努力?!?/p>
多學(xué)科并進(jìn):“老三關(guān)”與“新三關(guān)”一起闖
機(jī)器人與人工智能、智能制造這幾個(gè)概念,怎樣區(qū)分邊界?
席寧認(rèn)為,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,是跨學(xué)科和多學(xué)科共同促進(jìn)和協(xié)同發(fā)展的結(jié)果?!皺C(jī)器人不僅涉及驅(qū)動(dòng)器和傳感器,控制和計(jì)算,同時(shí)跟材料、算法都有關(guān)系,所以沒有必要把界限區(qū)分得非常清楚?!?/p>
事實(shí)也是如此,不管是人工智能還是智能制造,都離不開機(jī)器人在執(zhí)行層面直接開展工作?!皬倪@個(gè)意義上講,人工智能和智能制造的發(fā)展,既促進(jìn)機(jī)器人的發(fā)展,本身也是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在發(fā)展。”
那么,在中國(guó)機(jī)器人蓬勃發(fā)展的路上,哪些方面是亟待突破的難點(diǎn)?
席寧分析:“以工業(yè)機(jī)器人為例,中國(guó)大部分還是采用進(jìn)口產(chǎn)品,這對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)是個(gè)挑戰(zhàn)——現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人因性能、數(shù)量和質(zhì)量等差距,還局限于應(yīng)用在相對(duì)低端的工業(yè)。而國(guó)產(chǎn)傳統(tǒng)機(jī)器人亟待突破的關(guān)鍵,始終在于變速器、控制器、傳感器等核心部件”。
同時(shí),席寧認(rèn)為,還有另外3個(gè)新的產(chǎn)業(yè)瓶頸,最好一起推進(jìn)研究和突破——
“一是機(jī)器人編程,現(xiàn)在機(jī)器人編程方法阻礙了機(jī)器人的推廣。
“二是機(jī)器人的校正方法,新機(jī)器人與現(xiàn)有工廠坐標(biāo)匹配協(xié)同是非常復(fù)雜的過程,亟須自主掌握快速簡(jiǎn)潔的方法,才能讓未來機(jī)器人像電視那樣,一打開包裝就能投入工作。
“三是傳感器結(jié)合,傳統(tǒng)機(jī)器人多使用位置傳感器,未來要加入視覺傳感器等等,但協(xié)同實(shí)效還很差。
國(guó)外這3個(gè)方面也在研究,所以中國(guó)跟他們是在同一個(gè)起跑線上。所以我們?cè)陉J傳統(tǒng)‘老三關(guān)’的時(shí)候,要同步闖‘新三關(guān)’。這樣,中國(guó)才有可能在下一個(gè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用的時(shí)代中,走到別人前面。”
“您此前是IEEE機(jī)器人學(xué)會(huì)主席,現(xiàn)在又在深圳建設(shè)了一個(gè)機(jī)器人研究院,是否針對(duì)這3個(gè)問題進(jìn)行了研究和實(shí)踐?”
“我們確實(shí)做了一些工作。”席寧說,比如,有的工程中需要很多高壓輸氣管道,接口內(nèi)部需要打磨平整,否則焊料積壓容易造成核心部件事故。“以前法國(guó)一家公司能做這種打磨機(jī)器人,但不賣給中國(guó),企業(yè)需要交昂貴的服務(wù)費(fèi),人家才帶著機(jī)器人來提供服務(wù)。現(xiàn)在,我們開發(fā)的打磨機(jī)器人,解決了這個(gè)問題?!?/p>
?。萍既?qǐng)?bào)北京8月22日電)