“下一代機(jī)器人將‘與人共融’，如果能抓住這個(gè)機(jī)遇，中國(guó)將在機(jī)器人創(chuàng)新舞臺(tái)上扮演一個(gè)特殊的角色。失掉這個(gè)機(jī)會(huì)，也許會(huì)更加落后。”4月13日，在2018國(guó)家機(jī)器人發(fā)展論壇暨2018Robo Cup機(jī)器人世界杯中國(guó)賽開幕式上，中國(guó)工程院院士王天然說。
王天然表示，現(xiàn)在是機(jī)器人發(fā)展的*好時(shí)期，但依然有很多不足，如工業(yè)機(jī)器人在船舶焊接、飛機(jī)裝配等很多方面力所不能及，服務(wù)機(jī)器人不能真正地照顧、護(hù)理老人。“其根本原因在于不能和人融合在一起。”王天然說。
未來機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)“人機(jī)共融”，即機(jī)器人和人的關(guān)系發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，由奴仆變?yōu)榛锇?。機(jī)器人技術(shù)正蘊(yùn)含著突破，中國(guó)該如何抓住這個(gè)機(jī)遇？
何為“人機(jī)共融”
工廠里，機(jī)器人在有序地抓取零件，外面是高高的護(hù)欄，人只能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看著，這是人們常見的情景。現(xiàn)在人和機(jī)器人的關(guān)系，主要是控制，如果出現(xiàn)故障，機(jī)器人“發(fā)脾氣”就很危險(xiǎn)。
“共融是人和機(jī)器人很近。”王天然說，就是能在同一自然空間里工作，能夠緊密地協(xié)調(diào)，能夠自主地提高自己的技能，能夠自然地交互，同時(shí)要保證安全。實(shí)現(xiàn)這樣的與人共融的機(jī)器人，人與機(jī)器人的關(guān)系就會(huì)改變，是一種朋友關(guān)系，可以相互理解、相互感知、相互幫助。
王天然表示，與人共融，就是要讓機(jī)器人把人的符號(hào)化、學(xué)習(xí)、預(yù)見、自我調(diào)節(jié)以及邏輯推理能力與機(jī)器的精準(zhǔn)、力量、重復(fù)能力、作業(yè)時(shí)間、環(huán)境耐受力結(jié)合在一起。
通俗地講，未來工業(yè)機(jī)器人將走下神壇，成為生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)“即連即用”。它們將更靈活地變更作業(yè)，更快地編寫程序、移動(dòng)和組成新的工作單元，費(fèi)用也將更加便宜。
新一代機(jī)器人并非取代人
有數(shù)字顯示，2016年，全球工業(yè)機(jī)器人銷量增長(zhǎng)16%，服務(wù)機(jī)器人銷量增長(zhǎng)24%。中國(guó)成為了全球工業(yè)機(jī)器人的第一大市場(chǎng)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷量連年刷新世界紀(jì)錄。
因此，一些人擔(dān)憂，機(jī)器人如此聰明，會(huì)取代人的勞動(dòng)，從而統(tǒng)治人。事實(shí)真的如此嗎？
“新一代機(jī)器人并非是簡(jiǎn)單地取代人，而是要響應(yīng)環(huán)境、要靈活、要與人合作。”王天然說。
對(duì)此，“工業(yè)4.0之父”沃爾夫?qū)?middot;瓦爾斯特曾指出，人工智能是工業(yè)4.0的驅(qū)動(dòng)力，很多人認(rèn)為工業(yè)4.0就是無人化生產(chǎn)，事實(shí)是即使在未來十年里，其要實(shí)現(xiàn)的也不是無人生產(chǎn)，而是組合性的生產(chǎn)。
確實(shí)，菲尼克斯電氣中國(guó)公司杜品圣博士表示，人工智能是按照人的功能，如模擬人的眼睛、耳朵、大腦等機(jī)能進(jìn)行開發(fā)研究，從而助力制造業(yè)發(fā)展。“并非此前人們擔(dān)心的機(jī)器換人、工廠無人、智能造人，而是機(jī)器助人、工廠要人、智能學(xué)人。”
機(jī)器人精度、柔順性亟待突破
足球場(chǎng)上，一個(gè)機(jī)器人摔倒了，兩條腿弓著，腰使勁往上仰，企圖爬起來，感覺像兩三歲的孩子摔倒一樣。“好費(fèi)勁啊，還能這樣站起來。”邊上有小朋友說，這是記者在開幕式上看到的情景。
“這就說明機(jī)器人的柔順性還不夠，其關(guān)節(jié)不像人的關(guān)節(jié)那樣靈活，人手一個(gè)簡(jiǎn)單的撐地動(dòng)作，對(duì)機(jī)器人都是極大的考驗(yàn)。”中國(guó)工程院院士鄭南寧說。
確實(shí)，在中科院自動(dòng)化所研究員喬紅看來，目前，高精度是機(jī)器人需要突破的關(guān)鍵技術(shù)之一，很多工業(yè)級(jí)裝備標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將誤差控制在0.02—0.04毫米內(nèi)，但在一些要求極高的操作中，精度仍然不夠。為此，喬紅提出“環(huán)境吸引域”的概念，將機(jī)器人的系統(tǒng)映射到另外一個(gè)空間，約束對(duì)系統(tǒng)形成了廣泛存在的“吸引域”，利用存在條件以及相應(yīng)的依賴吸引域?qū)崿F(xiàn)高精度計(jì)算。
“再就是高柔順性。”喬紅說，由于柔順性操作沒有解決，我國(guó)3C制造業(yè)(計(jì)算機(jī)制造、通信設(shè)備制造和其他電子設(shè)備制造業(yè))2016年收入達(dá)9.84萬億元，仍以女工裝配為主；2017年3C行業(yè)機(jī)器人密度僅為11臺(tái)/萬人。
因此，喬紅認(rèn)為，未來的機(jī)器人應(yīng)具備速度更快、精度更高、強(qiáng)度更大、可靠性更強(qiáng)、安全性更好、人機(jī)更融合等特點(diǎn)，只有這樣，才能做到“心靈手巧”，中國(guó)一定要抓住這個(gè)機(jī)遇。
