“高仿”古代大儒王阳明的机器人在写毛笔字。(图片来源:南方日报)

在日前举行的2016世界机器人大会上,“高仿”古代大儒王阳明的机器人受到广泛关注。据介绍,它的最大特点,就是能够用毛笔写字。机器人的右臂为七轴柔性机械臂,能够自由灵活移动,一改大众对机器人“一板一眼”的印象。国家“千人计划”特聘专家、ABB公司原首席科学家甘中学说:“机器人想给老人小孩服务的话,手没有柔性是不行的,手不安全是不行的,所以柔性的机械手和心灵手巧的手臂是进入家庭的一个门槛,也是一个切入口。”

这是本届机器人大会的一个现象:参展的服务类机器人比例较往年有所上升,工业类机器人比例下降。这反映出机器人从业者和厂商开始重视服务类机器人——一个可期待的蓬勃市场。但是,业界专家的共识是,服务类机器人的发展程度尚不成熟。那么,是哪些因素阻碍了服务类机器人进入我们的日常生活?又有哪些需求会推动机器人的发展?

共融机器人是未来发展方向

何谓共融机器人?中科院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉如此解释:共融机器人是指能够与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。共融机器人在结构、感知和控制方面的特征是:柔顺灵巧的结构;多模态感知的功能;分布自主、协同作业的能力。甘中学也提出了一个三层共融结构:第一层是由机器人构成的执行端,第二层是人和机器人协同的网络智能,第三层是整体的人机交互群体智能。三层智能的水平形成了心灵手巧机器人的协同工作。

据了解,目前应用最广泛的“机器人”,其实是来自工厂中自动焊接元器件的机械臂。这种“缺少智能”的机器人已经历了半个多世纪的发展。丁汉表示:“现实当中的机器人和我们的期望值有很大差距:工业机器人,目前大多在一些结构化的环境当中工作,在线传感能力都是比较差的;服务机器人还只能完成一些简单的任务;特种机器人则都需要通过遥控操作来完成特定工作。”

甘中学也表示,现在所谓的工业机器人实际上就是一个工业机械臂,它没有手,更没有人的智慧,“要想让工业机器人在中国大幅度地发展,真正能够代替人去做那些目前工业机器人不能做的工作,必须发展心灵手巧的双臂机器人和多臂机器人。”

甘中学这样解读“心灵手巧”:“‘心灵’就是我们的智慧、逻辑思维、判断、学习和决策能力;‘手巧’既是手的柔性运动,也是人的直观感觉,还有人的经验。”甘中学说,“打个比方,熊的智能远远高于蜜蜂的单体智能,蜂巢无论是结构还是保护能力都远远高于熊窝,这就说明这种群智网络的智能远远大于个体。因此,我们现在构画的智能制造工业4.0结构就是基于这种分布式、无中心的网络化智能,依靠心灵手巧的机器人构建智能工厂。”

服务类机器人要适应“人性化和社会化”应用场景

在去年的世界机器人大会上,展出的工业机器人比例达60%,服务类机器人的比例约占30%。而在今年的展会上,工业机器人比例降到40%,服务类机器人比例扩充到35%,特种机器人占25%左右。

其中,服务类机器人可以是银行、酒店大堂提供引导服务的迎宾机器人,也可以是有一定人工智能聊天和陪护机器人,甚至电影《超能陆战队》中的机器人大白,似乎也可归为服务机器人范畴;特种机器人则主要应用于智能汽车、无人机等领域。简言之,服务类机器人要适应“人性化和社会化”应用场景,而这恰恰是工业机器人无需考虑的。

对于本次大会这种安排,大会组委会秘书长、中国电子学会副理事长徐晓兰表示,“扩大服务类机器人的比例是希望让更多的有一定智能化水平的机器人作为今年展示的亮点。”另一方面,从扩大影响力方面考量,厂商也乐于向“非专业观众”展示这些更符合大众心中机器人形象的产品。

但实际上,从整个机器人行业来看,服务类机器人无论从工业产值还是实用价值看,都远逊工业机器人。多位专家表示,受困于人工智能发展水平有限,服务类类机器人基本没有学习能力,或是仅能简单模仿,实用价值不高。早些时候,哈工大机器人集团副总裁梁剑接受采访时表示,家庭机器人应用范围小,对机器人的人工智能方面要求高,“真正阻碍服务机器人进入家庭的是人工智能技术的开发”。

养老领域或能成为服务型机器人的应用方向

除了人工智能水平外,由于服务对象是人,安全问题也远比工业机器人更为人所重视。国际机器人研究基金会主席、斯坦福大学教授哈提卜在大会上强调了他的谨慎:“有人环境下的机器人应用,对环境的感知和传感器要求完全不一样。未来服务型机器人、医疗型机器人如果要商业化的话,我们一定要处理好安全问题。有人的场景和无人的场景的应用是完全不一样的发展战略。”

谈及服务型机器人最可能的应用方向,舆论最为关注养老领域——考虑到中国老龄化进程,这是个相当现实的问题。北京理工大学智能机器人研究所所长黄强认为,如果是满足某一特定需求的机器人,十年之内是有可能的,其中为老年人和亚健康群体服务的机器人是非常重要的方向。

  链接 中国机器人的八年计划

国际机器人联合会的数据显示,2015年全球工业机器人销量为24.8万台,同比增长12%。其中,中国工业机器人2015年销量累计6.67万台,同比增长30.3%,占全球市场份额四成。自2013年超过日本成为全球工业机器人最大的消费市场起,中国已连续三年蝉联第一。

在世界机器人大会上,丁汉指出,国家自然科学基金委员会日前发布了“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划,该项目预计投资2亿元,执行期为8年,主要研究领域为共融机器人,“此次重大研究计划面向高端制造、医疗康复、国防安全等领域对共融机器人的需求,开展共融机器人结构、感知与控制的基础理论与关键技术研究,为我国机器人技术和产业取得源头创新成果提供科学支撑。”

接受采访时,新松机器人自动化公司总裁曲道奎对中国机器人行业的发展前景表示了乐观:“总的来讲,中国的机器人发展整体是很不均衡的,但全球机器人发展正处在洗牌的转折点上,正因为在这样的机遇下,中国机器人企业赶超国外企业变得有可能。传统机器人几乎已经走到头,海外的传统机器人更强调机器和自动化,而现在整个机器人领域更强调‘人’的智能发展,即感知、数据、云这些技术。在这些技术上,国内和海外的起点差距并没有那么大。所以,未来的中国机器人产业的前景一定是光明的。”(记者 王诗堃)