“機器人是製造業(ye) 的皇冠，它的應用、製造是衡量一個(ge) 國家高端製造的重要標誌。”12月11日，在由中國自動化學會(hui) 、深圳市科學技術協會(hui) 聯合主辦的2020國家機器人發展論壇上，中國工程院院士、湖南大學電氣與(yu) 信息工程學院院長王耀南認為(wei) ，“發展機器人技術和產(chan) 業(ye) 已經成為(wei) 我國重大戰略的需求。”

進入高端發展時期

為(wei) 什麽(me) 各國要競相發展機器人？王耀南認為(wei) ，原因在於(yu) 國家民生工程的需要。機器人能夠輔助人們(men) 完成各種危險工作、複雜任務，在大型工程如橋梁建造以及維護、海洋開發、太空探索等中都發揮著重要作用。

王耀南指出，20世紀，機器人進入到智能發展階段。人類進入現代工業(ye) 社會(hui) 後，機器人主要被應用到工業(ye) 領域，尤其是二戰以後日本、美國、德國等國，在勞動力短缺的情況下，工業(ye) 機器人有了更多的應用空間，所以60年代工業(ye) 機器人得到大力發展。

今天機器人的應用無處不在，在製造業(ye) 、物流行業(ye) 、醫療行業(ye) 等領域都發揮了重要作用。“從(cong) 平台建設方麵來看，機器人分為(wei) 工業(ye) 機器人、飛行機器人、移動機器人、空間機器人、海洋機器人等，這些機器人在智能製造領域應用較多。”王耀南說。

“近十年來中國機器人發展可以分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段，前5年為(wei) 產(chan) 業(ye) 發展期，如今已經進入到高端發展期。”王耀南預測。

新冠肺炎疫情之後，醫療機器人成為(wei) 智能機器人的主攻方向之一。“未來，機器人還將在國家重大工程基礎設施建造，尤其是將在新基建的建設中發揮重大作用。”王耀南說，比如關(guan) 於(yu) 珠穆朗瑪峰的科考行動，在惡劣天氣下，未來可采用機器人協助考察。

具備四大核心係統

王耀南認為(wei) ，機器人是一個(ge) 能夠自動執行和操作作業(ye) 的裝置，它具備感知功能、規劃功能、決(jue) 策功能、控製功能，能夠完成人類難以完成或者重複的勞動，可以在枯燥、危險、惡劣的環境下使用。

那麽(me) 到底有多少種機器人呢？王耀南指出，從(cong) 不同角度出發，機器人劃分的類型也不一樣。如從(cong) 用途來看，可分為(wei) 工業(ye) 機器人、農(nong) 業(ye) 機器人、醫療機器人、巡檢機器人等；從(cong) 空間來看，有工業(ye) 機器人、水下機器人、空間機器人、陸地機器人等。

“不難看出，機器人是一門涵蓋了多學科的科學，涉及人工智能、機械工程、控製科學、計算機、電子、材料等多個(ge) 領域。”王耀南表示，“但不管多麽(me) 複雜的機器人，實際上它都是一個(ge) 自動化係統，具備感知係統、決(jue) 策係統、控製係統以及複雜的本體(ti) 結構係統這四大核心部分。”

此外，王耀南認為(wei) ，智能感知、智能協作規劃、智能精準控製是智能機器人的幾大核心技術。在智能感知方麵，如何設計好一個(ge) 完整的機器人視覺感知，如何打造微傳(chuan) 感高智能化的感知感控一體(ti) 的芯片，是今後要思考的問題；在控製技術方麵，柔順控製、智能控製、協同控製是三個(ge) 研究熱點；要達到精準控製，機器人還要有一雙靈巧的手。“機器人作業(ye) ，用來完成複雜任務，打造靈巧的機器手是一項關(guan) 鍵技術。”王耀南說。

未來小型機器人或成標配

“現在人人帶手機，將來人人會(hui) 帶小型機器人，而要滿足這個(ge) 需求，機器人需具備五大要素。”王耀南說，即具備感知功能、規劃功能、決(jue) 策功能、運動功能、學習(xi) 功能。

在王耀南看來，“未來真正的機器人要具備情感交互、人機協作功能，並具備學習(xi) 、語意分析等能力，才可以真正成為(wei) 智能服務機器人。”

要實現這個(ge) 目標，我們(men) 有大量工作要做，比如把感知能力、記憶能力、學習(xi) 能力、決(jue) 策能力加入到機器人的係統中，讓機器人具備智能化、自主網絡控製係統。

“發展智能機器人，人工智能是關(guan) 鍵。人工智能三大核心技術，感知技術、認知技術、行為(wei) 控製技術是發展智能機器人的主要技術。”王耀南說。

王耀南指出，人工智能怎麽(me) 和機器人有機結合起來，歸納起來有幾個(ge) 關(guan) 鍵點，在感知層麵主要涉及語言識別、物理識別；在認知層麵主要涉及語意理解、情感分析、決(jue) 策層具備多模態交互等；在執行層麵主要涉及步態控製、步態識別和交互等。

“未來機器人發展一定是網絡化、自主化、協作化、靈巧化的。同時，機器人一定是要有一個(ge) 好的發展規劃、創新的環境和下一代機器人的標準和技術。”王耀南說，最關(guan) 鍵還要有產(chan) 業(ye) 隊伍人才，這個(ge) 人才隊伍需要將技工、工程師、科學家融合在一起。