機(jī)器人技術(shù)國家工程研中心主任,中國工程院院士王天然認(rèn)為中國機(jī)器人發(fā)展,個性化越來越強(qiáng)烈。他說當(dāng)前由于產(chǎn)品的生命周期越來越短,用戶的個性化制造要求越來越強(qiáng)烈,給機(jī)器人提出了新要求。現(xiàn)在電子產(chǎn)品的生命周期只有兩年,為了生產(chǎn)新產(chǎn)品更換生產(chǎn)線要100天、200天是不能忍受的。汽車生命周期已經(jīng)由五年縮短至三年。為適應(yīng)新產(chǎn)品的生產(chǎn),更換生產(chǎn)線,以月計也是不能忍受的,希望能以天計,最好能在幾天之內(nèi)完成,這樣就需要靈活、快速的生產(chǎn)單元,這對機(jī)器人提出了新要求。
日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)主席顧問Michiharu Nakamura說日本制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移,日本作為機(jī)器人開發(fā)和生產(chǎn)大國,但是由于中國以及其他的一些新興發(fā)展中國家的增長,這些行業(yè)的制造業(yè)逐漸地開始向中國或者其他的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。對于電子行業(yè)仍然是作為工業(yè)機(jī)器人使用當(dāng)中最主要的一個行業(yè)。
美國密歇根州立大學(xué)電氣及計算機(jī)工程系杰出教授、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所的席寧認(rèn)為工業(yè)機(jī)器人下一個方向是醫(yī)療制藥。上面的報告也有所提及,現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人最重要的應(yīng)用在汽車行業(yè)。整個汽車行業(yè)的價值是8650億美元,人們估計機(jī)器人和自動化技術(shù)產(chǎn)生了6560億的價值,如果不用機(jī)器人、自動化,現(xiàn)在的產(chǎn)值也就2000多億,自動化和機(jī)器人帶來了6000多億的產(chǎn)值。
如果用同樣的模式把這個轉(zhuǎn)移到制藥工業(yè),比汽車產(chǎn)值大,達(dá)到9800億,而且自動化程度非常低,潛在的價值有6800多億的空間。如果能夠成功的把機(jī)器人和自動化用于新藥開發(fā),產(chǎn)生像今天汽車工業(yè)這么大的應(yīng)用,能夠創(chuàng)造五六千億的價值,這是潛在非常大。但問題和挑戰(zhàn)也是很大,困難也是很多的。
我們在這方面做了一個工作,我們要開發(fā)一套自動化的系統(tǒng),就像今天的生產(chǎn)自動化一樣,不是裝配零件而是開發(fā)新藥,傳送帶送來的都是細(xì)胞,用機(jī)器人把藥物放在細(xì)胞上這是一個操作過程,同時進(jìn)行測量,看藥物的效果,這樣要高速的進(jìn)行這個過程,這樣才能提供效率,在短時間內(nèi)對大量的藥物直接在細(xì)胞上進(jìn)行篩選,就可以提高新藥開發(fā)的效率。要做到這樣,需要操作、傳感、控制,這就是機(jī)器人技術(shù)在里面起到的作用。
中國新松機(jī)器人自動化股份公司總裁的曲道奎先生說目前為止中國機(jī)器人發(fā)展還處于初級階段,服務(wù)機(jī)器人無感知能力,不能靈巧操作,仍處于“殘疾狀態(tài)”,根本無法就業(yè)。
半個多世紀(jì)的發(fā)展,目前為止機(jī)器人的擁有量不到200萬臺。而中國一年的汽車產(chǎn)量2000萬臺。機(jī)器人作為一種產(chǎn)業(yè)或者產(chǎn)品它幾乎可以忽略不計。機(jī)器人作為這樣一個重要產(chǎn)品在半個多世紀(jì)的保有量不到200萬臺,這與它名氣的差距之大令人驚訝。
這是為什么?2009-2014年,世界機(jī)器人的快速發(fā)展時期,特別是全球金融危機(jī)的大背景下,機(jī)器人逆勢增長,全球的增長率接近30%,中國的增長率到50%多,接近60%。近幾年進(jìn)入了機(jī)器人快速發(fā)展的新階段。這里中國尤為突出,2013年中國成為機(jī)器人全球最大市場,2014年中國市場增幅54%,仍然保持全球最大市場。預(yù)計未來10年乃至15年,中國一直會保持全球最大機(jī)器人市場的趨勢。更關(guān)鍵的一點,中國保有的機(jī)器人密度和國際平均密度,還沒有達(dá)到一半。這說明中國的潛力巨大。
我們再分析一下,為什么機(jī)器人技術(shù)這么重要,但是機(jī)器人整個市場表現(xiàn)又這么不理想?很重要的一個原因是機(jī)器人技術(shù)的嚴(yán)重滯后。成本、價格這是一方面的因素,而真正的因素可能在技術(shù)上。
從市場表現(xiàn)數(shù)據(jù)可以看到,機(jī)器人全球平均密度是在0.62%,中國只達(dá)到0.3%。實際上在機(jī)器人替代率里,我們認(rèn)為可以忽略不計。因為全球平均99.38%的工作還是人來做,機(jī)器人在里面的替代率只有0.6%多一點,在中國99.7%還是人作業(yè)。由此可以分析為什么這么大的工作量機(jī)器人不能替代,原因在哪兒?這里一個關(guān)鍵點是機(jī)器人技術(shù)。很多領(lǐng)域因為機(jī)器人技術(shù)無法不支撐,不具備條件。機(jī)器人根本不具備替代人工作的條件,而不在于成本和價格,在于產(chǎn)品功能和性能不能滿足真正制造業(yè)大批量剛性需求。
中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)存在著巨大問題,包括三方面。
一是機(jī)器人技術(shù)層面,機(jī)器人的復(fù)雜程度,多關(guān)節(jié)機(jī)器人國外公司占了90%。
二是機(jī)器人作業(yè)難度,現(xiàn)在機(jī)器人更多體現(xiàn)在焊接,在焊接領(lǐng)域國外占了84%。
三是行業(yè)應(yīng)用,真正機(jī)器人的高端應(yīng)用主要集中在汽車行業(yè),在這個領(lǐng)域國外公司占了90%。
中國企業(yè)在哪兒?或者中國機(jī)器人種類,在作業(yè)的大多是在搬運(yùn)、碼垛,在應(yīng)用領(lǐng)域可能在家電領(lǐng)域或者金屬制造領(lǐng)域。通過兩個90%和一個84%說明中國機(jī)器人在技術(shù)層面,也就是我們機(jī)器人的復(fù)雜度;在機(jī)器人作業(yè)層面,在機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)在都處于比較大的劣勢,也就是說國外市場是主導(dǎo)地位。
機(jī)器人的核心技術(shù)、核心部件設(shè)計技術(shù)、編程程序技術(shù)、控制技術(shù)、應(yīng)用作業(yè)技術(shù),這是幾大核心技術(shù)。關(guān)鍵部件有驅(qū)動器、伺服系統(tǒng)、高精度的減速器等。從感知系統(tǒng),從視覺、力這一類東西來講都是感知系統(tǒng)。右邊的圖是機(jī)器人的集成和應(yīng)用。這里中國的很多企業(yè)或者大部分企業(yè)在核心技術(shù)、核心部件、感知系統(tǒng)關(guān)鍵的工藝技術(shù)都是欠缺的,所以這里存在一個大風(fēng)險,存在技術(shù)將來的空心化,我們的市場發(fā)展起來了,但真正的核心部件存在空心化,另外在應(yīng)用里我們很可能低端化,在主流市場很可能存在邊緣化,存在這“三化”的風(fēng)險。
相比工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)機(jī)器人的歷史要短很多。但服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展空間要比工業(yè)機(jī)器人大很多,到了2018年會有250萬的家務(wù)機(jī)器人,還有差不多一千萬屬于娛樂和激光機(jī)器人。從商業(yè)的角度來說,有1200萬機(jī)器人是屬于服務(wù)型的機(jī)器人。
中國的服務(wù)機(jī)器人情況如何?大會里有兩家公司的產(chǎn)品站到了主席臺前:小 i 機(jī)器人和康力優(yōu)藍(lán)的優(yōu)友。文中我們會對此有所介紹。
Arturo Baroncelli 提出,工業(yè)機(jī)器人是1961年出現(xiàn)的,服務(wù)機(jī)器人是在90年代才開始的,所以說現(xiàn)在我們啟動了一個新的市場。首先我們可以看到有很多類型的服務(wù)機(jī)器人,這種公司200多個,他們很多是新興公司,對于服務(wù)機(jī)器人來講可以分為兩大類,一是家政服務(wù)機(jī)器人,二是專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。我們首先看家政服務(wù)機(jī)器人或者個人服務(wù)機(jī)器人。
這些是屬于家務(wù)機(jī)器人,能夠看到一些娛樂的激光機(jī)器人等等服務(wù)系統(tǒng),這四個都是最重要的。總體來講,250萬的家務(wù)機(jī)器人,還有差不多有一千萬屬于娛樂以及激光機(jī)器人,如果從商業(yè)角度來講,首先有1200萬機(jī)器人是屬于服務(wù)型的機(jī)器人。所以從數(shù)字角度來講,這是兩個非常重要的能夠發(fā)展的區(qū)域。另外一個部分也是越來越重要,那就是一些殘疾人服務(wù)機(jī)器人,這些也將成為非常重要的類別。有兩個原因,第一是越來越多的殘障人士開始需要這樣的一些幫助,主要由于人口老齡化造成的影響。我們再看其他的機(jī)器人類別,它們屬于專業(yè)機(jī)器人,列前四位的分別,像安保,醫(yī)療、清潔、水下等等類型的機(jī)器人。
其中有一個比較大的領(lǐng)域,也是我們比較關(guān)注的。它主要應(yīng)用在兩個領(lǐng)域,第一是幫助人們減負(fù)的機(jī)器人。第二是物流當(dāng)中使用的機(jī)器人。
大家都知道醫(yī)療機(jī)器人是很重要的,比如說擠奶機(jī)器人,很多農(nóng)場都使用,還有就是移動平臺。我們預(yù)測在未來的三年,將會有越來越多的服務(wù)機(jī)器人,差不多超過1500萬,如果從商業(yè)角度來講超過200億銷售額。
我們的結(jié)論是什么?非常簡單,我給大家展示了很多數(shù)字,但是數(shù)字背后還有很多故事。從我30年的從業(yè)經(jīng)驗來看,我看過很多機(jī)器人的一些進(jìn)展和發(fā)展,機(jī)器人是在1961年出現(xiàn)的行業(yè),我們現(xiàn)在正出現(xiàn)在一個機(jī)器人行業(yè)的新時代,有一點我們非常肯定,無論在全世界還是在中國來講,我們面對非常美好的機(jī)器人發(fā)展的未來和進(jìn)展。
Michiharu Nakamura 最后給大家介紹一下服務(wù)機(jī)器人的安全評估,在日本現(xiàn)在已經(jīng)建立了機(jī)器人安全中心。我們也有2020年的展望。該中心是建立在2010年12月。機(jī)器人研究中心的目的就是為了去制定服務(wù)機(jī)器人安全的檢測標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)它的安全性。在研究服務(wù)機(jī)器人方面必須要滿足這樣的安全標(biāo)準(zhǔn),也要促進(jìn)全球安全標(biāo)準(zhǔn)的一體化和標(biāo)準(zhǔn)化。在該研究中心的協(xié)調(diào)下我們開展了非常多的現(xiàn)有服務(wù)機(jī)器人安全評估工作,且眾多機(jī)構(gòu)參與其中。服務(wù)機(jī)器人是多種多樣的,有一些出行輔助機(jī)器人還有一些其他機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)行了安全測試,當(dāng)然我們也要考慮國際機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn),我們要促進(jìn)建立ISO的國際機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn),我們必須進(jìn)行合作。
服務(wù)機(jī)器人中有,出現(xiàn)在現(xiàn)場的有兩個優(yōu)秀的中國企業(yè),分別是小 i 機(jī)器人和康力優(yōu)藍(lán)。
小 i 機(jī)器人的董事長袁輝提到了一個很有趣的問題,為什么服務(wù)機(jī)器人,過去沒有成功,而現(xiàn)在能成功?核心在于思考能力。
服務(wù)機(jī)器人,是機(jī)器人這個皇冠上的明珠,因為他未來的市場是不可想象的。但服務(wù)機(jī)器人真正的核心,分三個部分。第一個部份叫感知,第二個部分叫思考,第三個部分叫運(yùn)動。所以我們今天談的很多的話題,都在于他的感知、運(yùn)動和機(jī)械部分。到了今天,從大環(huán)境而言整個機(jī)器人有著不一樣的新起點。
服務(wù)機(jī)器人的真正的核心在于這個思考的部分,因為它需要跟人交互。廣義的角度來講,未來所有的機(jī)器,全部都會變成機(jī)器人。他并不一定只是說我要像人一樣有這個身體,或者五官和四肢。比如一個電視,他也需要會跟人交互。包括最近的話一個按摩椅廠商也找到我。他說按摩椅也需要人工智能:你累了躺下去在這個按摩椅上面,拿個手機(jī)去控制他說,按我的頭還是按我的腰。你要往這個地方一躺,他的傳感器就能感知。
但這個是人類未來,包括今天早上也有講,奇點是否會臨近,這是人類的一個夢想,也是非常有意思的話題。但現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人它的應(yīng)用應(yīng)該是從大到小,從商用到個體,它是有漸進(jìn)的路徑,不是說你想一開始就像做成皇冠上的明珠,我馬上就讓每個人都能使用到服務(wù)機(jī)器人,這個是不現(xiàn)實的。
康力優(yōu)藍(lán)公司今天推出了新產(chǎn)品“優(yōu)友”。對于服務(wù)機(jī)器人而言,北京康力優(yōu)藍(lán)機(jī)器人科技有限公司CEO劉雪楠認(rèn)為“智能、服務(wù)、機(jī)器、人”四個關(guān)鍵詞缺一不少。一款服務(wù)機(jī)器人要具備視覺智能、感知智能、語言智能等多個方面的智能;而機(jī)器則是要體現(xiàn)出其運(yùn)動性和自由度,可以自由的移動和定位;作為人,則是要體現(xiàn)出人性化水平,外觀、情緒、以及人性化交互,都展現(xiàn)著“人”的一面。而“優(yōu)友”在每一項都集成了國內(nèi)最好的技術(shù),“優(yōu)友”也延伸成為面向未來的機(jī)器人的商業(yè)平臺。
1、我們從Darpa機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中學(xué)到了什么?機(jī)器人必須進(jìn)入災(zāi)難現(xiàn)場,才能實戰(zhàn)演練。
來到現(xiàn)場的還有Darpa挑戰(zhàn)賽冠軍得主:Hubo 團(tuán)隊。他們使用的機(jī)器人DRC-HUBO擊敗了其他來自5個國家的22臺頂尖機(jī)器人,其中不乏Atlas、HRP這種明星機(jī)器人。
Bubo 團(tuán)隊的 Jun Ho Oh 也作了題為《我們從Darpa機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中學(xué)到了什么?》的報告。
首先假設(shè)機(jī)器人必須能夠去駕駛常規(guī)的車輛,能夠把這些常規(guī)的車輛駕駛到災(zāi)害發(fā)生地,到達(dá)災(zāi)害發(fā)生地的時候他們必須從車輛上下來,然后去清理路障,這樣才能夠進(jìn)入到災(zāi)害發(fā)生地。
一旦進(jìn)入到大樓,他們必須能夠打開大門,進(jìn)入大樓之后,機(jī)器人必須能夠沿著非常陡的梯子或者樓梯往上爬,當(dāng)有一些墻體阻礙了他們的前進(jìn)時,他們必須能夠在墻體上敲一個大洞以便穿行過去,如果一些管道泄漏,他們必須能夠自己關(guān)掉閥門。最后這些機(jī)器人必須能夠去解決一些出其不意的問題,要做一些沒有事先界定好的工作。
挑戰(zhàn)賽中,最開始是從右上角開始,首先必須要把機(jī)器人放到車輛上,機(jī)器人必須要開車,然后進(jìn)入到目的地,接下來要從車輛上下來,進(jìn)入到大樓當(dāng)中。在這塊他必須要轉(zhuǎn)這個閥,接下來要拿工具在墻上敲一個洞,在這里它還要應(yīng)對一些意料之外的狀況,必須要穿過特定的障礙物,最后要從大樓上成功的撤出,離開救援地。
這樣的一個任務(wù)最難做的就是他們下調(diào)了通信的帶寬,通常需要一秒鐘的時間才能獲得比較好的視頻的圖像,但是一旦他們進(jìn)入到了空間當(dāng)中,WiFi的帶寬就變成了一萬分之一,傳一個圖片需要一個小時的時間,一旦機(jī)器人進(jìn)入到大樓,機(jī)器人必須自主去決定,沒有外部的支持。這里還有操作室,它離現(xiàn)場有500米的距離,因此操作人員無法知道現(xiàn)場發(fā)生的狀況,他們也不知道現(xiàn)場這些機(jī)器人是怎么運(yùn)作,因為當(dāng)時WiFi通訊訊號是非常弱的。
災(zāi)害響應(yīng)機(jī)器人,他們在進(jìn)入到災(zāi)害現(xiàn)場之前實際上遇到了非常多的障礙,因為他們遇到了真正的災(zāi)害。在我們實驗室當(dāng)中這些機(jī)器人表現(xiàn)的特別好,但是在真正的現(xiàn)場,他們可能會遇到非常多的障礙和困難,因此在實驗室和現(xiàn)實世界區(qū)別非常大。
2、王飛躍的平行世界

就技術(shù)發(fā)展而言,我覺得在機(jī)械化、電氣化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化后,我們進(jìn)入了第5個技術(shù)發(fā)展階段:平行化,就是以虛實平行互動為特征的智能技術(shù)時代,所以就有了X5.0的講法。機(jī)械化的典型特征是蒸汽機(jī),電氣化是電動機(jī),信息化是計算機(jī),網(wǎng)絡(luò)化是路由器,平行化呢?機(jī)器人?無人機(jī)?智能機(jī)?平行機(jī)?我不知道。但無論如何,就像蒸汽機(jī)和電動機(jī)一樣,計算機(jī)和路由器將很快“消失”在無所不在之中。
未來的世界,一定是真人與虛人一體化的平行人:平行人=人+i人,平行物=物+i物,開始是虛實的一對一,然后是一對多,多對一,最后是多對多,形成虛實互動、互生、互存的平行社會。學(xué)術(shù)上,這可稱為“軟件定義的系統(tǒng)”、“軟件機(jī)器人”或“知識機(jī)器人”等等。
所以以后會出現(xiàn),有一個現(xiàn)實世界的你,以及虛擬世界的你。虛擬世界的你會幫你打理線上的事。
王飛躍教授還批判了奇點理論。他說在剛畢業(yè)的時候就聽說庫茲韋爾,覺得這么厲害了哪還有自己研究人工智能的事?花了 120 美元買了書,然后覺得什么都沒說。自此之后走上了批判奇點理論的道路。












