機(jī)器人的創(chuàng)新與實(shí)踐

文｜本刊記者 矯 楓 圖/喻 捷

機(jī)器人的創(chuàng)新與實(shí)踐

文｜本刊記者 矯 楓 圖/喻 捷

機(jī)器人世界杯始于1997年，雖然起步于足球，但目前挑戰(zhàn)的領(lǐng)域已經(jīng)廣泛擴(kuò)展，覆蓋救援機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人及工業(yè)用途機(jī)器人。

上屆青少組中國(guó)區(qū)的亞軍在調(diào)試他們的救援機(jī)器人

綠茵場(chǎng)上，雙方隊(duì)員嚴(yán)陣以待，裁判員一聲令下，隊(duì)員們開(kāi)始朝著足球小步移動(dòng)，傳球、過(guò)人、起腳、射門(mén)，幾個(gè)動(dòng)作一氣呵成，贏(yíng)得觀(guān)眾一片熱烈掌聲。不同于普通的足球賽，參加這場(chǎng)比賽的不是人類(lèi)運(yùn)動(dòng)員，而是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員。

這是第19屆機(jī)器人世界杯的比賽現(xiàn)場(chǎng)。別看現(xiàn)場(chǎng)這些機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員還顯得“笨手笨腳”，但賽事主辦方—國(guó)際RoboCup 聯(lián)合會(huì)舉辦這個(gè)比賽的終極目標(biāo)是在不遠(yuǎn)的將來(lái)，機(jī)器人足球運(yùn)動(dòng)員將戰(zhàn)勝人類(lèi)世界杯冠軍隊(duì)。

機(jī)器人世界杯始于1997年，雖然起步于足球，但目前挑戰(zhàn)的領(lǐng)域已經(jīng)廣泛擴(kuò)展，覆蓋救援機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人及工業(yè)用途機(jī)器人，特別是自2006年引入服務(wù)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人世界杯的主要目標(biāo)定位于服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人。RoboCup 中國(guó)委員會(huì)主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳小平表示，在球場(chǎng)上戰(zhàn)勝真人并不是機(jī)器人研究的最終目標(biāo)，“我們希望是將機(jī)器人運(yùn)用到各行各業(yè)人類(lèi)的生產(chǎn)生活中，為人類(lèi)提供服務(wù)。”

智能機(jī)器人將改變世界

智能機(jī)器人有相當(dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”。在腦中起作用的中央處理器，可以跟操作它的人有直接聯(lián)系，可以進(jìn)行按目的安排的動(dòng)作。一款來(lái)自科大訊飛的智能機(jī)器人就吸引了眾多觀(guān)眾的注意。

“Hello，everyone，I'm feifei。（大家好，我是飛飛）”在機(jī)器人世界杯大賽開(kāi)幕式上，它用流利的中英文，完成了合肥市市長(zhǎng)劉慶軍和國(guó)際RoboCup 聯(lián)合會(huì)主席田野五十澍的同聲傳譯工作。

據(jù)科大訊飛的工作人員介紹，機(jī)器人“飛飛”是“訊飛超腦計(jì)劃”的階段性落地成果之一。該計(jì)劃是科大訊飛啟動(dòng)的針對(duì)高級(jí)人工智能的前瞻重大攻關(guān)項(xiàng)目，核心就是讓機(jī)器人從“能聽(tīng)會(huì)說(shuō)”到“能理解會(huì)思考”，目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正的中文認(rèn)知智能計(jì)算引擎。科大訊飛新媒體運(yùn)營(yíng)經(jīng)理王竹梅介紹：“‘訊飛超腦’的口語(yǔ)翻譯獲得了2014國(guó)際口語(yǔ)機(jī)器翻譯評(píng)測(cè)比賽英漢口語(yǔ)雙向翻譯第一名，完勝美國(guó)麻省理工學(xué)院、日本國(guó)家通信技術(shù)研究所等世界一流高校和機(jī)構(gòu)。它可以在一秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)中英和英中的輕松互譯，有了它，不會(huì)外語(yǔ)的人照樣可以出國(guó)自由行。”

由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)的機(jī)器人“可佳”，它的英文名字Conch Fairy（海螺姑娘）是陳小平起的。在他看來(lái)，傳說(shuō)中幫助書(shū)生洗衣做飯的美麗的海螺姑娘實(shí)際上就是智能服務(wù)機(jī)器人。陳小平介紹說(shuō)，“可佳”的智能主要體現(xiàn)在語(yǔ)義理解、環(huán)境建模、自動(dòng)規(guī)劃和學(xué)習(xí)能力等方面。它能聽(tīng)懂一些中英文句子，理解用戶(hù)需求；獲取家具、食品等物體的位置信息；在理解人的意圖之后，自動(dòng)決策先做什么、再做什么。

在巴西世界杯開(kāi)幕式上，截癱青年諾平托在腦控機(jī)械外骨骼技術(shù)的幫助下，為世界杯開(kāi)球；中國(guó)江西的4名大學(xué)生設(shè)計(jì)制造的“考場(chǎng)助手”機(jī)器人代替監(jiān)考老師巡查、收發(fā)試卷；俄羅斯科研人員正謀劃打造一支“機(jī)器人衛(wèi)星部隊(duì)”，替人類(lèi)征戰(zhàn)太空未來(lái)，智能設(shè)備將無(wú)處不在，機(jī)器人也將融入人們生產(chǎn)生活的方方面面。

機(jī)器人可替代人工提供服務(wù)

在國(guó)購(gòu)創(chuàng)新機(jī)器人展廳，人們看到多款“長(zhǎng)相”可愛(ài)的工人機(jī)器人—咖啡機(jī)器人、送餐機(jī)器人、迎賓機(jī)器人等。“您好，這是您的咖啡。”現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)器人沿導(dǎo)軌為觀(guān)眾端茶送水。還有一個(gè)外形酷似“大白”的迎賓機(jī)器人，不僅能打招呼、對(duì)話(huà)，還能在一定范圍內(nèi)當(dāng)向?qū)А?guó)購(gòu)的工作人員介紹，目前他們研制的送餐機(jī)器人已經(jīng)用于現(xiàn)實(shí)生活，2008年底開(kāi)業(yè)的機(jī)器人歡樂(lè)餐廳，不僅有機(jī)器人服務(wù)員、機(jī)器人送餐員，還有機(jī)器人大廚為食客烹制美味。

如果用機(jī)器人為患者動(dòng)手術(shù)，患者的感覺(jué)會(huì)如何？合肥德銘電子有限公司研發(fā)的一款“語(yǔ)音控制微創(chuàng)手術(shù)持鏡機(jī)器人”，它的功能相當(dāng)于手術(shù)中的高級(jí)醫(yī)療助手，能按照語(yǔ)音提示精準(zhǔn)地執(zhí)行主刀醫(yī)生發(fā)出的口令。公司銷(xiāo)售副總吳建軍向記者介紹，普通的微創(chuàng)手術(shù)醫(yī)生通常需要2-3名助手，而且跟助手的磨合需要時(shí)間，達(dá)到一定的默契配合才能提高手術(shù)效率和精確度。這臺(tái)機(jī)器人可以代替扶持內(nèi)窺鏡的助手，它可以精確完成醫(yī)生下達(dá)的指令而不需要磨合期，這樣就大大降低了手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

在另一個(gè)展臺(tái)前，記者看到一臺(tái)機(jī)器人護(hù)理床，行動(dòng)不便的病人動(dòng)動(dòng)手指，就可以完成翻身、起坐、行走、大小便等動(dòng)作。工作人員介紹，這臺(tái)機(jī)器不僅減輕了患者本人的痛苦，也解決了病人家屬必須24小時(shí)看護(hù)的問(wèn)題。

標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組的機(jī)器人在等待比賽的開(kāi)始

隨著老齡化社會(huì)臨近，勞動(dòng)力減少，人工成本將會(huì)逐步提高。專(zhuān)業(yè)類(lèi)服務(wù)型機(jī)器人成為代替勞動(dòng)力的絕佳選擇。中國(guó)在服務(wù)型機(jī)器人開(kāi)發(fā)領(lǐng)域成果斐然，清潔機(jī)器人、助老助殘機(jī)器人、烹飪機(jī)器人、自平衡雙輪機(jī)器人、消費(fèi)型無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域已形成產(chǎn)品；健康保健機(jī)器人、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人等已有適用性產(chǎn)品。總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)目前已基本具備涵蓋整個(gè)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)研發(fā)和開(kāi)發(fā)能力。

“好而不貴”的機(jī)器人成為趨勢(shì)

盡管近年來(lái)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展飛速，新成果不斷涌現(xiàn)，但其產(chǎn)業(yè)化依然存在兩大瓶頸—缺乏檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和高成本。

科大訊飛的工作人員介紹，科大迅飛的另兩款明星機(jī)器人—擁有陪聊、人臉識(shí)別、音樂(lè)播放、天氣和股票查詢(xún)等功能的“小智”，售價(jià)約為每臺(tái)5萬(wàn)元人民幣；擁有跳舞等更強(qiáng)功能的“小柔”，價(jià)格高達(dá)10萬(wàn)元人民幣。

陳小平認(rèn)為，除了成本高的重要瓶頸外，還有就是沒(méi)有自動(dòng)化的性能檢測(cè)技術(shù)、工藝和裝備支撐，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)缺乏保證，在國(guó)內(nèi)外還處于空白，這也是服務(wù)機(jī)器人工業(yè)化生產(chǎn)的致命瓶頸之一。

“長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)器人的智能程度和制造成本一直呈現(xiàn)‘正相關(guān)’狀態(tài)，價(jià)格低的機(jī)器人技術(shù)低，價(jià)格高的機(jī)器人技術(shù)高，這也造成了高智能化機(jī)器人還無(wú)法走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)的一個(gè)重要原因。”陳小平說(shuō)，“因此，我們需要從過(guò)去單純的基礎(chǔ)研究變?yōu)榛A(chǔ)研究和應(yīng)用需求并舉，造出‘好而不貴’的機(jī)器人。”

近年來(lái)，中科大啟動(dòng)了“‘可佳’低成本移動(dòng)平臺(tái)”項(xiàng)目。在“可佳”機(jī)器人底層平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)主要零部件進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化改造，對(duì)底層控制和感知系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和升級(jí)。與“可佳”三代服務(wù)機(jī)器人底層平臺(tái)相比，“可佳”低成本移動(dòng)平臺(tái)的硬件成本降低了75%。價(jià)格降低后，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)大約在1.5萬(wàn)元人民幣以下，這就為可佳通用移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)品的低成本化開(kāi)辟了巨大的發(fā)展空間。

陳小平表示：“機(jī)器人不能只停留在實(shí)驗(yàn)室里，而要從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，進(jìn)入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家庭。”