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中國工程院院士譚建榮:智能機器人的多向發(fā)展 | 2021WISE元宇宙·機器人峰會

2021年以來,機器人賽道受到資本熱捧。僅前10個月拿到融資的機器人項目就有299個,其中253個集中在C輪及以前,79個項目的融資額在億元人民幣以上。

天眼查數(shù)據(jù)還顯示,今年新增的機器人相關(guān)企業(yè)就超過10萬家。截至目前,我國有超過32萬家機器人相關(guān)企業(yè)(企業(yè)名稱或經(jīng)營范圍包含機器人)。在地域上,廣東省機器人相關(guān)企業(yè)最多,有超過7萬家,占比達(dá)22.02%。是第二名江蘇的近2倍。

所以在這個產(chǎn)業(yè)和資本雙重背景下,36氪于11月25日在深圳舉辦了超前體驗·機器人峰會。此次峰會邀請了眾多投資人、科學(xué)家、學(xué)者、優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)者以及相關(guān)從業(yè)者,共同探討行業(yè)新趨勢,以及在新環(huán)境下如何讓技術(shù)走進大眾生活。嘉賓包括中國工程院院士譚建榮、達(dá)晨財智業(yè)務(wù)合伙人任俊熙、藍(lán)馳創(chuàng)投董事總經(jīng)理曹巍、阿里巴巴達(dá)摩院語音實驗室研究員付強、高仙機器人創(chuàng)始人兼CEO程昊天、大族機器人CEO王光能、未來機器人創(chuàng)始人李陸洋、云跡科技執(zhí)行總裁兼CTO林小俊等多位嘉賓。

在峰會上,中國工程院院士譚建榮從機器人歷史談到目前的智能機器人。其認(rèn)為,感覺要素、運動要素、思考要素,具備這三個要素的機器人,可以是智能機器人。

另外,其認(rèn)為機器人技術(shù)可以和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)、多通道交互技術(shù)、模式識別技術(shù)相結(jié)合、深度學(xué)習(xí)技術(shù)、跟隨示教技術(shù)、數(shù)字孿生相結(jié)合。

以下是譚建榮院士的現(xiàn)場演講(經(jīng)編輯):

我把我最近學(xué)習(xí)研究,特別在企業(yè)應(yīng)用智能機器人的一些體會,向我們到會各位來賓、各位專家交流匯報。我來自浙江大學(xué),主要從事數(shù)據(jù)建模跟虛擬現(xiàn)實方面的研究。

我們現(xiàn)在都在談機器人,機器人是個非常重要的產(chǎn)業(yè),我們很多地方都用了機器人,來進行智能制造,但是這個機器人到底是誰發(fā)明的?現(xiàn)在處于什么樣的水平?向什么樣的方向發(fā)展?我就把我學(xué)習(xí)的體會向到會的各位專家作一個交流匯報。

其實機器人并不是搞技術(shù)的人提出來的,機器人是一百多年前有一個捷克作家叫凱比克在科幻小說里面首次提出了機器人這個概念,他這個科幻小說講主人公回到家里,希望有一天機器能夠像人一樣有感情、可交流、有溫度。他想不出一個詞來,后來他就從羅馬的詞根里面找的一個詞,后來就變成了英文當(dāng)中的羅伯特,羅伯特翻譯成中文就是機器人,這個也就是機器人最早的起點。

真正技術(shù)上的機器人是誰發(fā)明出來的呢?1954年,美國有一個叫Devol的人,他發(fā)明了世界上第一臺機器人,并且是機器人第一個發(fā)明專利。這個也是現(xiàn)在世界上比較公認(rèn)的技術(shù)機器人的起點。

我們現(xiàn)在機器人用了半個多世紀(jì),這個概念出現(xiàn)一百多年,我們現(xiàn)在機器人發(fā)展到什么水平了?1967年,在日本召開了第一次機器人學(xué)術(shù)會議,這個時候有兩個人,兩個都是日本的專家,提出了機器人的概念。第一個叫森政宏,他提出來機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械、半人性、自動性、奴隸性的奴性機器。另一個就是加藤提出來的具有自動控制操作和和移動功能,能夠完成各種作業(yè)的可編程操作器,這個時候大家才明確什么是機器人。

最近幾年,又冒出智能機器人,前面加了智能兩個字,智能機器人這個概念引到學(xué)術(shù)界來,起先是有爭議的。爭議在什么地方?有人認(rèn)為機器加上人本身就應(yīng)該有智能的,你再加個智能不是畫蛇添足嗎?不是多此一舉嗎?但是現(xiàn)在分歧正在縮小,可以說沒有分歧,為什么?FANUC還真正開發(fā)出了智能機器人,你不得不承認(rèn)它是個智能機器人。

這個智能機器人它有什么特點呢?這個機器人可以通過自主學(xué)習(xí)把這框東西做整齊,如果有五千個樣本的訓(xùn)練它可以達(dá)到90%的正確率。它具體展開來說,第一步就是機器人隨機抓??;第二步機器人自動判斷成功還是失敗,并且通過圖片訓(xùn)練;第三步經(jīng)過長時間的學(xué)習(xí),任務(wù)正確率不斷的提升。

我們要問普通的機器人和智能機器人到底有什么區(qū)別呢?我個人認(rèn)為普通的機器人它的軌跡、它的運動、它的速度、它的加速度都需要事先能編程安排好的,所以機器人應(yīng)用的一個重要方面,就是叫軌跡規(guī)劃或者說運動規(guī)劃。而智能機器人,當(dāng)然少量的編程也是需要的,但大量的是通過迅速、通過學(xué)習(xí)來獲得它的軌跡,來獲得它的運動和它的加速度。

在智能機器人方面,美國還開發(fā)了達(dá)芬奇手術(shù)機器人,它是動手術(shù)的機器人,它有外科醫(yī)生控制臺,機械臂系統(tǒng),成像系統(tǒng),三大系統(tǒng)組成,它使得外科手術(shù)操作更精確,愈合更好,創(chuàng)傷更小,手術(shù)指令更廣,從而減少疼痛,特別是用于泌尿外科、心胸外科、婦科和腹部外科等等。

我們看了智能機器人以后,那么智能機器人到底有些什么要素呢?第一個就是感覺要素;第二個就是運動要素;第三個就是思考要素。感覺要素、運動要素、思考要素,具備這三個要素的機器人,我們可以認(rèn)為它是個智能機器人。

智能機器人也可以分為三種:

1、傳感型的智能機器人;

2、交互型的智能機器人;

3、自主型的智能機器人。

智能機器人又可以分為外部受控、集中處理、統(tǒng)一控制等等的指揮命令的完成者。

因為時間關(guān)系,我就不展開講了。

智能工業(yè)機器人從感覺要素看,它需要傳感器,從思考要素看,要把人工智能技術(shù)結(jié)合起來,從反應(yīng)要素看,它必須要交互執(zhí)行。

智能工業(yè)機器人也可以分為單機自主、多機協(xié)同,而它的最高境界就是人機協(xié)同,人和機器人一起來進行合理分工、協(xié)同工作。

因為整個時間關(guān)系,我有些就不講了。

無論是單機自主、多機協(xié)同和人機共融,我們都需要場景識別智能化、互聯(lián)互通集成化、人機交互擬人化,這三方面的技術(shù)。這三方面的技術(shù)具體展開可以有10大關(guān)鍵技術(shù),比如工業(yè)機器人多源多物理狀態(tài)融合技術(shù);第四基于圖像示范的作業(yè)位置跟隨學(xué)習(xí)預(yù)測技術(shù);工業(yè)機器人作業(yè)對象測量定位技術(shù),具有增強現(xiàn)實的工業(yè)機器人維修導(dǎo)航技術(shù);第九工業(yè)機器人數(shù)字孿生操作技術(shù);第十工業(yè)機器人集成化交互技術(shù)。

智能機器人我這個團隊也做了很多的工作,時間關(guān)系,來不及仔細(xì)介紹,我就介紹幾項。

第一項,基于深度學(xué)習(xí)的電子眼目標(biāo)提??;

第二項,基于3D結(jié)構(gòu)光的機械臂抓取位置檢測。

第三項,基于空間距離的極限約束的機械臂手眼標(biāo)定。

第四項,汽車車門焊接機器人生產(chǎn)線數(shù)字孿生仿真和工作流、任務(wù)流、人流的協(xié)同控制。

第五項,工業(yè)機器人作業(yè)規(guī)劃虛擬施教。

我們做了這么多工作,現(xiàn)在智能機器人往哪個方向發(fā)展呢?我在這里也羅列幾個方向:

第一個方向,機器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向結(jié)合,我們要搞智能機器人就要把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機器人技術(shù)融合起來。

第二個方向,整個趨勢和發(fā)展方向是機器人技術(shù)與傳感技術(shù)相結(jié)合。

第三個方向,機器人技術(shù)與多通道交互技術(shù)相結(jié)合。

第四個方向,機器人技術(shù)與模式識別技術(shù)相結(jié)合。

第五個方向,機器人技術(shù)與深度學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合。

第六個方向,機器人技術(shù)與跟隨示教技術(shù)相結(jié)合。

第七個方向,機器人技術(shù)與數(shù)字孿生相結(jié)合。

跟隨示教什么意思?跟現(xiàn)在元宇宙這個概念也是非常相關(guān),我們要在虛擬空間下把機器人教會,然后機器人能夠自主作業(yè),這個技術(shù)是我們技術(shù)路線的一條思路,我們這個思路得到了國內(nèi)外專家的一致認(rèn)可,我們也開發(fā)了相應(yīng)的產(chǎn)品,我們這里研究了5項技術(shù),發(fā)表了一批專利。我們也開發(fā)了一個教用一體6自由度工業(yè)機器人,這個就是把機器人技術(shù)跟虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合起來,我們?nèi)〉煤枚喟l(fā)明專利,老實講我也比較忙,沒有空把它商業(yè)化,但是我畢業(yè)的有個碩士研究生,他跟我講:“譚老師你把專利技術(shù)授權(quán)給我,我把它去產(chǎn)業(yè)化?!蔽艺f非常好,但你要產(chǎn)業(yè)化就要成立一個公司,還要投資,有人來投資。我們現(xiàn)在浙江溫州老板錢有的是,到處在找項目,我就把我們這個項目推薦給溫州的一個企業(yè)家,溫州的這個企業(yè)家他對我們項目非常感興趣,就跟我們聯(lián)合成立了一個公司,開發(fā)了教用一體6自由度工業(yè)機器人,就是在虛擬環(huán)境下能夠用于教學(xué),而且教會了企業(yè)就可以用這個機器人來生產(chǎn)。

我們這個項目在這個公司進行產(chǎn)業(yè)化以后,第一年就賣掉一百多臺,第二年就賣掉三百多臺,第三年就賣掉了五百多臺。李克強總理訪問“一帶一路”國家要推薦我們中國的產(chǎn)品,總理就委托工信部,工信部給他找了四個項目帶過去,我們這個項目也是選中了。這個照片就是李克強總理訪問克羅地亞帶的我們的產(chǎn)品,總理戴了個藍(lán)色領(lǐng)帶,這個溫州的老板戴了個紅色領(lǐng)帶,旁邊最左邊這個戴眼鏡的小孩子就是我的研究生,這個產(chǎn)品就是他研發(fā)出來的。這個產(chǎn)品在國內(nèi)外都取得了非常好的影響,我們也歡迎在座的各位領(lǐng)導(dǎo)、在座的各位專家有機會到杭州來,到我們浙江大學(xué)來進行技術(shù)交流項目合作。

因為時間關(guān)系,我就講到這里,謝謝大家!