從世界上第一臺(tái)遙控機(jī)械手誕生至今已有50年了。伴隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制理論的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及工業(yè)生產(chǎn)的需要，機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)可編程的示教再現(xiàn)型機(jī)器人、基于傳感器控制的機(jī)器人、智能機(jī)器人3個(gè)階段。
目前，由于人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器技術(shù)及其他相關(guān)學(xué)科的長(zhǎng)足進(jìn)步，使得機(jī)器人的研究進(jìn)入了一個(gè)更高水平。近日，本報(bào)記者就我國(guó)智能機(jī)器人現(xiàn)狀及發(fā)展前景等相關(guān)話題，采訪了清華大學(xué)自動(dòng)化系副主任、博士生導(dǎo)師張濤教授。
機(jī)器人概念在慢慢擴(kuò)大
今年全國(guó)兩會(huì)上，政府工作報(bào)告談及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型時(shí)強(qiáng)調(diào)，要實(shí)施“中國(guó)制造2025”，加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)?！?a class="taglink" title="中國(guó)制造" href="http://shockcare.cn/index.php?ac=search&at=taglist&tagkey=%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%88%B6%E9%80%A0" target="_blank">中國(guó)制造業(yè)發(fā)展綱要（2015—2025）》也因此備受人們的關(guān)注。在這個(gè)被譽(yù)為“中國(guó)版工業(yè)4.0規(guī)劃”中，機(jī)器人占了重要位置。張濤在接受記者采訪時(shí)表示，隨著機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的普及，將大大提升中國(guó)工業(yè)制造的自動(dòng)化和智能化水平，成為提升中國(guó)制造競(jìng)爭(zhēng)力的“點(diǎn)睛之筆”。
智能機(jī)器人是一個(gè)在感知—思維—效應(yīng)方面全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng)。它可以全面考察人工智能各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，研究相互之間的關(guān)系。張濤介紹說(shuō)，智能機(jī)器人應(yīng)該具備3方面的能力：感知環(huán)境的能力、執(zhí)行某種任務(wù)而對(duì)環(huán)境施加影響的能力和把感知與行為聯(lián)系起來(lái)的能力。
隨著智能機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，智能機(jī)器人所要完成的工作任務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)智能機(jī)器人行為進(jìn)行人工分析、設(shè)計(jì)也變得越來(lái)越困難。“作為智能機(jī)器人，要能夠?qū)?a class="taglink" title="傳感器" href="http://shockcare.cn/index.php?ac=search&at=taglist&tagkey=%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8" target="_blank">傳感器得到的信息進(jìn)行融合，能夠有效的適應(yīng)變化的環(huán)境，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治功能。”張濤表示，目前研制中的智能機(jī)器人智能水平并不高，只能說(shuō)是智能機(jī)器人的初級(jí)階段。其核心問題，一是如何提高智能機(jī)器人的自主性，具有更為友善的人機(jī)界面；二是提高智能機(jī)器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力。
“隨著機(jī)器人領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展，機(jī)器人的概念是在慢慢擴(kuò)大的。”張濤表示，“目前，國(guó)內(nèi)一些人對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)有一定局限性，甚至停留在機(jī)械臂、人形機(jī)器人的層面。事實(shí)上，工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、仿生機(jī)器人、醫(yī)用機(jī)器人、空間機(jī)器人等都被涵蓋在機(jī)器人的范疇內(nèi)。近年來(lái)國(guó)外發(fā)展勢(shì)頭非常強(qiáng)勁的無(wú)人機(jī)，也應(yīng)納入機(jī)器人概念的范疇。”
立足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，挖掘國(guó)內(nèi)需求
我國(guó)具有全球 大的機(jī)器人需求市場(chǎng)。在談到我國(guó)智能機(jī)器人與美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá) 的差距時(shí)，張濤認(rèn)為，美國(guó)、日本以及歐洲的部分 對(duì)于機(jī)器人的研究是各有側(cè)重的。美國(guó)的智能機(jī)器人技術(shù)在 上一直處于 地位，其技術(shù)全面、 ，適應(yīng)性也很強(qiáng)，其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用。美國(guó)除發(fā)展工業(yè)機(jī)器人之外，還做服務(wù)于軍用的機(jī)器人。
日本由于一系列扶植政策，各類機(jī)器人包括智能機(jī)器人的發(fā)展迅速。歐洲各國(guó)在智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面也處于 水平。中國(guó)相較于以上發(fā)達(dá) 起步較晚。盡管近年來(lái)，中國(guó)開展了一系列相關(guān)研發(fā)工作，高校及一些科研院所在 973、863項(xiàng)目的推動(dòng)下，在研發(fā)智能機(jī)器人方面做了積極的嘗試，已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)器人大力發(fā)展的時(shí)期，但目前真正能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的機(jī)器人還沒有。
張濤認(rèn)為，要真正提升我國(guó)自身實(shí)力，縮小與發(fā)達(dá) 差距，“應(yīng)當(dāng)立足于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，挖掘國(guó)內(nèi)需求，研制具有自身特色的機(jī)器人”。同時(shí)，機(jī)器人的研發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要做一系列的工作，這就需要集中一切可以集中的力量來(lái)做。目前國(guó)內(nèi)的研發(fā)力量還比較分散，研發(fā)工作主要依靠 項(xiàng)目的推進(jìn)，缺少真正有實(shí)力的企業(yè)來(lái)整合各方面的力量。就清華大學(xué)自動(dòng)化系來(lái)看，主要從事控制研究，沒有能力來(lái)完成整機(jī)的研發(fā)工作。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，采用“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的方式，才有可能從根本上推動(dòng)機(jī)器人研發(fā)的長(zhǎng)足進(jìn)步。
在采訪中，專家希望通過(guò)媒體，呼吁 加大智能機(jī)器人的扶持力度，真正擁有自己的核心技術(shù)，而不是走模仿國(guó)外產(chǎn)品的老路。