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“人机共融”时代:机遇?挑战?

2018-04-16 10:12 来源:科技日报 本报记者 付丽丽

  “下一代机器人将‘与人共融’,如果能抓住这个机遇,中国将在机器人创新舞台上扮演一个特殊的角色。失掉这个机会,也许会更加落后。”4月13日,在2018国家机器人发展论坛暨2018Robo Cup机器人世界杯中国赛开幕式上,中国工程院院士王天然说。

  王天然表示,现在是机器人发展的最好时期,但依然有很多不足,如工业机器人在船舶焊接、飞机装配等很多方面力所不能及,服务机器人不能真正地照顾、护理老人。“其根本原因在于不能和人融合在一起。”王天然说。

  未来机器人将实现“人机共融”,即机器人和人的关系发生根本转变,由奴仆变为伙伴。机器人技术正蕴含着突破,中国该如何抓住这个机遇?

  何为“人机共融”

  工厂里,机器人在有序地抓取零件,外面是高高的护栏,人只能远远地看着,这是人们常见的情景。现在人和机器人的关系,主要是控制,如果出现故障,机器人“发脾气”就很危险。

  “共融是人和机器人很近。”王天然说,就是能在同一自然空间里工作,能够紧密地协调,能够自主地提高自己的技能,能够自然地交互,同时要保证安全。实现这样的与人共融的机器人,人与机器人的关系就会改变,是一种朋友关系,可以相互理解、相互感知、相互帮助。

  王天然表示,与人共融,就是要让机器人把人的符号化、学习、预见、自我调节以及逻辑推理能力与机器的精准、力量、重复能力、作业时间、环境耐受力结合在一起。

  通俗地讲,未来工业机器人将走下神坛,成为生产系统中的一个部件,实现“即连即用”。它们将更灵活地变更作业,更快地编写程序、移动和组成新的工作单元,费用也将更加便宜。

  新一代机器人并非取代人

  有数字显示,2016年,全球工业机器人销量增长16%,服务机器人销量增长24%。中国成为了全球工业机器人的第一大市场,工业机器人产销量连年刷新世界纪录。

  因此,一些人担忧,机器人如此聪明,会取代人的劳动,从而统治人。事实真的如此吗?

  “新一代机器人并非是简单地取代人,而是要响应环境、要灵活、要与人合作。”王天然说。

  对此,“工业4.0之父”沃尔夫冈·瓦尔斯特曾指出,人工智能是工业4.0的驱动力,很多人认为工业4.0就是无人化生产,事实是即使在未来十年里,其要实现的也不是无人生产,而是组合性的生产。

  确实,菲尼克斯电气中国公司杜品圣博士表示,人工智能是按照人的功能,如模拟人的眼睛、耳朵、大脑等机能进行开发研究,从而助力制造业发展。“并非此前人们担心的机器换人、工厂无人、智能造人,而是机器助人、工厂要人、智能学人。”

  机器人精度、柔顺性亟待突破

  足球场上,一个机器人摔倒了,两条腿弓着,腰使劲往上仰,企图爬起来,感觉像两三岁的孩子摔倒一样。“好费劲啊,还能这样站起来。”边上有小朋友说,这是记者在开幕式上看到的情景。

  “这就说明机器人的柔顺性还不够,其关节不像人的关节那样灵活,人手一个简单的撑地动作,对机器人都是极大的考验。”中国工程院院士郑南宁说。

  确实,在中科院自动化所研究员乔红看来,目前,高精度是机器人需要突破的关键技术之一,很多工业级装备标准已经将误差控制在0.02—0.04毫米内,但在一些要求极高的操作中,精度仍然不够。为此,乔红提出“环境吸引域”的概念,将机器人的系统映射到另外一个空间,约束对系统形成了广泛存在的“吸引域”,利用存在条件以及相应的依赖吸引域实现高精度计算。

  “再就是高柔顺性。”乔红说,由于柔顺性操作没有解决,我国3C制造业(计算机制造、通信设备制造和其他电子设备制造业)2016年收入达9.84万亿元,仍以女工装配为主;2017年3C行业机器人密度仅为11台/万人。

  因此,乔红认为,未来的机器人应具备速度更快、精度更高、强度更大、可靠性更强、安全性更好、人机更融合等特点,只有这样,才能做到“心灵手巧”,中国一定要抓住这个机遇。

(责任编辑:王蔚)

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