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席宁:中国机器人大发展需闯“新三关”
2019-09-22 09:06:36 来源: 科技日报
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  与卓别林《摩登时代》的工业流水线相比,当今机器人发展到了什么阶段?未来最值得期待的机器人形态和应用领域是什么?中国机器人产业大发展在哪些方面亟待突破?

  在北京举行的2019世界机器人大会期间,全球著名机器人专家、中国香港大学讲座教授席宁接受了科技日报记者的专访,一一解答了上述问题。

  机器人功能:从“替代人”到“拓展人”

  机器人形形色色,怎么分类?

  对于大会官方报告将机器人分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类,席宁认为这是“根据机器人应用和功能进行的分类方法,比较科学”;而以动物仿生机器人、人形商用机器人和工具类智能制造机器人进行分类,“有助于对机器人的教育和科普,对公众来说比较形象”。

  拉开机器人历史的“胶片”,如今的机器人,究竟与卓别林《摩登时代》的第二次工业革命有了哪些本质区别?

  席宁说:“最开始机器人发展起来,是希望它能替代人,做人们不愿意做或是重复的工作,但发展到一定程度后,我们发现机器人还能做人们做不了的工作。从替代人的能力,到拓展人的能力,这是一个本质的区别。”

  他预测,在此基础上,机器人与人类各司其职、强强联合、协同工作,在宏观和微观尺度多层面融合,未来会大大扩展机器人的应用范围。

  未来机器人:突破直观,在微观尺度范围工作

  机器人在宏观的汽车装配、焊接和喷涂等流程中,与人在一个尺度范围中工作。但随着纳米技术和生物医学的发展,需要在肉眼看不见的微观环境中使用机器人。

  席宁举例:“如开发新药,在研究蛋白质、分子和细胞尺度的实验中,看不见也摸不到,人来操作很困难,但是微纳米机器人在极为微观的环境中进行探测和工作,拓展了我们的眼睛功能,机器人的应用,也从传统领域拓展到新领域。”

  “要应用在人体中,这类机器人是否需使用全新的材料?”对记者的疑问,席宁回答:“这是一个很好的问题!传统机器人主要由机电系统组成,包括传感器等电子元器件,但人和动物是生物系统,除一些机电元器件,还有生物元部件;以前人和机器人合作是在共同完成一件事的任务层次融合,今后,会诞生一类新的‘类生物机器人’,将生物的传感技能与微型机器人结合起来,增强人体特定机能。”

  除像心脏起搏器等已在器官层面融合的产品,分子层面、细胞层面融合的类生命机器人也特别值得期待。席宁理性地看好类生命机器人的前景:“类生命机器人的研究刚刚开始,目前已经取得了一些成果,当然,离实际应用还需要许多努力。”

  多学科并进:“老三关”与“新三关”一起闯

  机器人与人工智能、智能制造这几个概念,怎样区分边界?

  席宁认为,现代科学技术的进步,是跨学科和多学科共同促进和协同发展的结果。“机器人不仅涉及驱动器和传感器,控制和计算,同时跟材料、算法都有关系,所以没有必要把界限区分得非常清楚。”

  事实也是如此,不管是人工智能还是智能制造,都离不开机器人在执行层面直接开展工作。“从这个意义上讲,人工智能和智能制造的发展,既促进机器人的发展,本身也是机器人产业在发展。”

  那么,在中国机器人蓬勃发展的路上,哪些方面是亟待突破的难点?

  席宁分析:“以工业机器人为例,中国大部分还是采用进口产品,这对国产机器人企业是个挑战——现在国产机器人因性能、数量和质量等差距,还局限于应用在相对低端的工业。而国产传统机器人亟待突破的关键,始终在于变速器、控制器、传感器等核心部件”。

  同时,席宁认为,还有另外3个新的产业瓶颈,最好一起推进研究和突破——

  “一是机器人编程,现在机器人编程方法阻碍了机器人的推广。

  “二是机器人的校正方法,新机器人与现有工厂坐标匹配协同是非常复杂的过程,亟须自主掌握快速简洁的方法,才能让未来机器人像电视那样,一打开包装就能投入工作。

  “三是传感器结合,传统机器人多使用位置传感器,未来要加入视觉传感器等等,但协同实效还很差。

  国外这3个方面也在研究,所以中国跟他们是在同一个起跑线上。所以我们在闯传统‘老三关’的时候,要同步闯‘新三关’。这样,中国才有可能在下一个机器人广泛应用的时代中,走到别人前面。”

  “您此前是IEEE机器人学会主席,现在又在深圳建设了一个机器人研究院,是否针对这3个问题进行了研究和实践?”

  “我们确实做了一些工作。”席宁说,比如,有的工程中需要很多高压输气管道,接口内部需要打磨平整,否则焊料积压容易造成核心部件事故。“以前法国一家公司能做这种打磨机器人,但不卖给中国,企业需要交昂贵的服务费,人家才带着机器人来提供服务。现在,我们开发的打磨机器人,解决了这个问题。”(记者 房琳琳)

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【纠错】 责任编辑: 徐一嫣
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