機器人的創(chuàng)新與實踐

矯楓

綠茵場上，雙方隊員嚴陣以待，裁判員一聲令下，隊員們開始朝著足球小步移動，傳球、過人、起腳、射門，幾個動作一氣呵成，贏得觀眾一片熱烈掌聲。不同于普通的足球賽，參加這場比賽的不是人類運動員，而是機器人運動員。

這是第19屆機器人世界杯的比賽現(xiàn)場。別看現(xiàn)場這些機器人運動員還顯得“笨手笨腳”，但賽事主辦方—國際RoboCup 聯(lián)合會舉辦這個比賽的終極目標是在不遠的將來，機器人足球運動員將戰(zhàn)勝人類世界杯冠軍隊。

機器人世界杯始于19 9 7年，雖然起步于足球，但目前挑戰(zhàn)的領(lǐng)域已經(jīng)廣泛擴展，覆蓋救援機器人、服務機器人及工業(yè)用途機器人，特別是自2006年引入服務機器人以來，機器人世界杯的主要目標定位于服務機器人和特種機器人。RoboCup 中國委員會主席、中國科學技術(shù)大學教授陳小平表示，在球場上戰(zhàn)勝真人并不是機器人研究的最終目標，“我們希望是將機器人運用到各行各業(yè)人類的生產(chǎn)生活中，為人類提供服務。”

智能機器人有相當發(fā)達的“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，可以進行按目的安排的動作。一款來自科大訊飛的智能機器人就吸引了眾多觀眾的注意。

“Hello，everyone，I’m feifei。（大家好，我是飛飛）”在機器人世界杯大賽開幕式上，它用流利的中英文，完成了合肥市市長劉慶軍和國際RoboCup 聯(lián)合會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，機器人“飛飛”是“訊飛超腦計劃”的階段性落地成果之一。該計劃是科大訊飛啟動的針對高級人工智能的前瞻重大攻關(guān)項目，核心就是讓機器人從“能聽會說”到“能理解會思考”，目標就是要實現(xiàn)一個真正的中文認知智能計算引擎。科大訊飛新媒體運營經(jīng)理王竹梅介紹：“‘訊飛超腦’的口語翻譯獲得了2014國際口語機器翻譯評測比賽英漢口語雙向翻譯第一名，完勝美國麻省理工學院、日本國家通信技術(shù)研究所等世界一流高校和機構(gòu)。它可以在一秒鐘內(nèi)實現(xiàn)中英和英中的輕松互譯，有了它，不會外語的人照樣可以出國自由行。”

由中國科學技術(shù)大學研發(fā)的機器人“可佳”，它的英文名字Conch Fairy（海螺姑娘）是陳小平起的。在他看來，傳說中幫助書生洗衣做飯的美麗的海螺姑娘實際上就是智能服務機器人。陳小平介紹說，“可佳”的智能主要體現(xiàn)在語義理解、環(huán)境建模、自動規(guī)劃和學習能力等方面。它能聽懂一些中英文句子，理解用戶需求；獲取家具、食品等物體的位置信息；在理解人的意圖之后，自動決策先做什么、再做什么。

在巴西世界杯開幕式上，截癱青年諾平托在腦控機械外骨骼技術(shù)的幫助下，為世界杯開球；中國江西的4名大學生設(shè)計制造的“考場助手”機器人代替監(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“機器人衛(wèi)星部隊”，替人類征戰(zhàn)太空未來，智能設(shè)備將無處不在，機器人也將融入人們生產(chǎn)生活的方方面面。

在國購創(chuàng)新機器人展廳，人們看到多款“長相”可愛的工人機器人—咖啡機器人、送餐機器人、迎賓機器人等。“您好，這是您的咖啡。”現(xiàn)場，機器人沿導軌為觀眾端茶送水。還有一個外形酷似“大白”的迎賓機器人，不僅能打招呼、對話，還能在一定范圍內(nèi)當向?qū)А彽墓ぷ魅藛T介紹，目前他們研制的送餐機器人已經(jīng)用于現(xiàn)實生活，2008年底開業(yè)的機器人歡樂餐廳，不僅有機器人服務員、機器人送餐員，還有機器人大廚為食客烹制美味。

如果用機器人為患者動手術(shù)，患者的感覺會如何？合肥德銘電子有限公司研發(fā)的一款“語音控制微創(chuàng)手術(shù)持鏡機器人”，它的功能相當于手術(shù)中的高級醫(yī)療助手，能按照語音提示精準地執(zhí)行主刀醫(yī)生發(fā)出的口令。公司銷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間，達到一定的默契配合才能提高手術(shù)效率和精確度。這臺機器人可以代替扶持內(nèi)窺鏡的助手，它可以精確完成醫(yī)生下達的指令而不需要磨合期，這樣就大大降低了手術(shù)的風險。

在另一個展臺前，記者看到一臺機器人護理床，行動不便的病人動動手指，就可以完成翻身、起坐、行走、大小便等動作。工作人員介紹，這臺機器不僅減輕了患者本人的痛苦，也解決了病人家屬必須24小時看護的問題。

隨著老齡化社會臨近，勞動力減少，人工成本將會逐步提高。專業(yè)類服務型機器人成為代替勞動力的絕佳選擇。中國在服務型機器人開發(fā)領(lǐng)域成果斐然，清潔機器人、助老助殘機器人、烹飪機器人、自平衡雙輪機器人、消費型無人機等領(lǐng)域已形成產(chǎn)品；健康保健機器人、醫(yī)療手術(shù)機器人等已有適用性產(chǎn)品。總體來說，中國目前已基本具備涵蓋整個服務機器人產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)研發(fā)和開發(fā)能力。

盡管近年來服務機器人技術(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—缺乏檢測標準和高成本。

科大訊飛的工作人員介紹，科大迅飛的另兩款明星機器人—擁有陪聊、人臉識別、音樂播放、天氣和股票查詢等功能的“小智”，售價約為每臺5萬元人民幣；擁有跳舞等更強功能的“小柔”，價格高達10萬元人民幣。

陳小平認為，除了成本高的重要瓶頸外，還有就是沒有自動化的性能檢測技術(shù)、工藝和裝備支撐，服務機器人產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗缺乏保證，在國內(nèi)外還處于空白，這也是服務機器人工業(yè)化生產(chǎn)的致命瓶頸之一。

“長期以來，機器人的智能程度和制造成本一直呈現(xiàn)‘正相關(guān)’狀態(tài)，價格低的機器人技術(shù)低，價格高的機器人技術(shù)高，這也造成了高智能化機器人還無法走進千家萬戶的一個重要原因。”陳小平說，“因此，我們需要從過去單純的基礎(chǔ)研究變?yōu)榛A(chǔ)研究和應用需求并舉，造出‘好而不貴’的機器人。”

近年來，中科大啟動了“‘可佳’低成本移動平臺”項目。在“可佳”機器人底層平臺的基礎(chǔ)上，對主要零部件進行了國產(chǎn)化改造，對底層控制和感知系統(tǒng)進行了優(yōu)化和升級。與“可佳”三代服務機器人底層平臺相比，“可佳”低成本移動平臺的硬件成本降低了75%。價格降低后，機器人移動平臺大約在1.5萬元人民幣以下，這就為可佳通用移動平臺產(chǎn)品的低成本化開辟了巨大的發(fā)展空間。

陳小平表示：“機器人不能只停留在實驗室里，而要從實驗室走向市場，進入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家庭。”