機(jī)器人已經(jīng)成了一個真正的平臺，這個平臺在支撐不同的領(lǐng)域和行業(yè)，實現(xiàn)了改變和變革，不再簡單的像過去的產(chǎn)品僅單純支撐一種功能，而是技術(shù)的變革和顛覆。
5月19日，在2018全球人工智能技術(shù)大會上，新松機(jī)器人自動化股份有限公司總裁，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所研究員，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主席曲道奎發(fā)表了題為“機(jī)器人進(jìn)入智能時代”的演講。
曲道奎：各位專家，各位來賓，大家好！今天非常高興參加全球人工智能技術(shù)大會。我可能參加更多的是和機(jī)器人有關(guān)的各種大會，近幾年，因為機(jī)器人智能的發(fā)展，參加的智能大會越來越多。前幾天在天津參加了世界智能大會。
今天我報告的題目是“機(jī)器人進(jìn)入智能時代”。大家都知道機(jī)器人，并且對機(jī)器人的期望值非常高。機(jī)器人大家更關(guān)注的不在于機(jī)器，而是關(guān)注“人”。所以我說，機(jī)器人在大家的心目中是高大上的，高在什么地方？智能。但到目前為止，機(jī)器人的表現(xiàn)是令大家失望的，不管是工業(yè)機(jī)器人還是其他領(lǐng)域的機(jī)器人，大家現(xiàn)在看到的或者表現(xiàn)出來的還是機(jī)器人的機(jī)器屬性。真正的在智能這一塊剛剛開始。
所以我今天報告的題目是機(jī)器人已經(jīng)開始向智能時代邁進(jìn)，也就是說機(jī)器人逐漸的由機(jī)器向人進(jìn)化。
大概的內(nèi)容包括幾個：
分揀機(jī)器人定做第一，機(jī)器人進(jìn)入一個智能的時代。
工業(yè)有4.0，但機(jī)器人的發(fā)展也有兩個時代，第一個時代叫機(jī)器時代，也稱之為機(jī)器人1.0時代。今天開始進(jìn)入到智能時代，我們稱之為是2.0時代。
第二，機(jī)器人在2.0時代的技術(shù)特征是什么？和1.0時代最主要的區(qū)別是什么。
第三，哪些機(jī)器人已經(jīng)成為2.0時代的機(jī)器人，哪些還是1.0時代的機(jī)器。
第四，看機(jī)器人在現(xiàn)在這個領(lǐng)域發(fā)展的最新趨勢以及進(jìn)展。
首先機(jī)器人的智能時代已經(jīng)來臨。
垃圾分揀機(jī)器人圖片從五十年代機(jī)器人的發(fā)明到九十年代中期，這是一個過渡的節(jié)點(diǎn)，2010年以后，機(jī)器人真正進(jìn)入到了智能時代。主要的標(biāo)志是第一個時代，更多的是機(jī)器時代，是可編程、可監(jiān)視的。中間階段是可遠(yuǎn)程監(jiān)控，第二個時代是協(xié)作、認(rèn)知、感知時代。第一個時代為機(jī)器人的1.0時代，今天進(jìn)入到機(jī)器人2.0時代，但只是進(jìn)入，并不是說已經(jīng)到智能時代的中點(diǎn)或者高度，只是剛剛進(jìn)入。
通過這一點(diǎn)看到，機(jī)器人的機(jī)器屬性稱之為1.0時代，機(jī)器人的定義和性能指標(biāo)和常規(guī)的機(jī)器設(shè)備沒有區(qū)別，從工作的方式方法、機(jī)器人的結(jié)構(gòu)到它適應(yīng)結(jié)構(gòu)化的環(huán)境，一直到它的高可靠性工作。一直強(qiáng)調(diào)的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、精度、速度，這些指標(biāo)完全是機(jī)器的指標(biāo)。
今天機(jī)器人進(jìn)入到2.0時代，這些數(shù)據(jù)開始逐漸淡化，而是強(qiáng)調(diào)機(jī)器人跟人的協(xié)作能力。自主、半自主的智能能力，另外是機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下怎么適應(yīng)。這些能力開始在機(jī)器人2.0時代顯現(xiàn)。
所以第一個階段更多的是機(jī)器屬性，第二個階段，人的屬性開始逐漸吻合。
美國在2013年提出，要從互聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器人。這個時代正是中國“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，美國已經(jīng)從“互聯(lián)網(wǎng)+”開始進(jìn)入“機(jī)器人+”的時代。為什么？機(jī)器人智能的發(fā)展，否則機(jī)器人不可能成為一個大的支撐平臺。
因為機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，開始在向智能進(jìn)化。機(jī)器人整個的技術(shù)支撐和過去又發(fā)生了翻天覆地的變化，過去的機(jī)器人是機(jī)械、電子、控制三大技術(shù)形成了整個機(jī)器人的技術(shù)支撐，幾乎所有的高端裝備里都是這三大技術(shù)的概念。但是現(xiàn)在的機(jī)器人已經(jīng)完全跨越了三大技術(shù)，現(xiàn)在開始跟BigData、AI、IoT、CloudComputing的深入融合。所以我們說今天的機(jī)器人已經(jīng)成為了一個機(jī)器人的技術(shù)生態(tài)。之所以有技術(shù)支撐的變化，機(jī)器人才可能由機(jī)器設(shè)備逐漸往智能化發(fā)展。
在這個大背景下，機(jī)器人已經(jīng)脫離了我們過去傳統(tǒng)講的機(jī)器、設(shè)備、技術(shù)，機(jī)器人成為了一個大的平臺，也就是說機(jī)器人2.0時代和1.0最大的區(qū)別是什么？1.0時就是設(shè)備、技術(shù)，在2.0時代是技術(shù)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)或者產(chǎn)品的平臺。這個平臺可以加不同的東西，從而形成不同的顛覆和變革。最典型的加制造，現(xiàn)在中國制造2025、德國工業(yè)4.0、美國AMP等等，這些機(jī)器人在里面起了重大的支撐作用。機(jī)器人和制造的結(jié)合形成了制造模式的變革。另外，機(jī)器人可以加國防安全、生活、消費(fèi)、健康、醫(yī)療、教育、交通、物流等等。
現(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)成了一個真正的平臺，這個平臺在支撐不同的領(lǐng)域和行業(yè)，實現(xiàn)了改變和變革，而不是簡單的像過去的產(chǎn)品在支撐一種什么，完全是技術(shù)的變革和顛覆。
機(jī)器人2.0時代和工業(yè)4.0、中國的智能制造相互之間的關(guān)系。4.0時代，前3.0更多的稱之為機(jī)器時代，也就是說工業(yè)4.0之前的支撐發(fā)展是由各種不同的機(jī)器設(shè)備支撐，這里面也包括了機(jī)器人，但是這時候的機(jī)器人我們稱之為1.0。今天已經(jīng)進(jìn)入到了真正的智能機(jī)器時代，智能機(jī)器的典型代表是機(jī)器人2.0。
后面的圖完全網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，工業(yè)3.0時也有機(jī)器人，但這個時候的機(jī)器人還是機(jī)器設(shè)備。后面的機(jī)器人和其他設(shè)備的連接，里面的數(shù)據(jù)、信息已經(jīng)完全不一樣。
現(xiàn)在有一個誤區(qū)，大家現(xiàn)在總談無人工廠、黑燈工廠、全部自動化，但是不管是無人工廠還是自動化，和今天的智能制造完全兩個概念。無人工廠不等于智能工廠，智能工廠的典型特征是什么？網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)信息在里面流動，從而實現(xiàn)柔性智這樣的制造模式。過去在1.0時代、2.0時代、3.0時代都有無人工廠，但那時候的連接只是物理連接，通過機(jī)械設(shè)備、電器連接，不需要數(shù)據(jù)信息和智能的要素。
所以這里邊我們稱之為機(jī)器人1.0時代，更多的是面對前三次的工業(yè)革命。
第四次工業(yè)革命，機(jī)器人2.0成為一個主要的支撐。
在機(jī)器人2.0時代機(jī)器的重大戰(zhàn)略作用或者大的協(xié)同效應(yīng)是什么？
首先技術(shù)層面，機(jī)器人現(xiàn)在是一個大的技術(shù)生態(tài)，它是把不同的高新技術(shù)做了一個深度的融合。融合是一個更深度的化學(xué)層面的大的結(jié)合。
第二，在市場方面，機(jī)器人發(fā)展是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，這個產(chǎn)業(yè)有多少？幾萬億美金的市場。
第三，機(jī)器人是一個支撐的系統(tǒng)，是一個平臺，它可以支撐我們不同領(lǐng)域的變革和發(fā)展。
第四，更關(guān)鍵的一點(diǎn)，機(jī)器人的持續(xù)性，任何技術(shù)和產(chǎn)品都有它的生命周期，從誕生到成長、到平臺期最后的衰退，都有這個過程。但大家可以想象，機(jī)器人未來的終點(diǎn)在哪里？它可能會伴隨著我們?nèi)祟惿鐣陌l(fā)展而發(fā)展。機(jī)器人的倫理問題就是從這兒出來的，機(jī)器人智能化的不斷發(fā)展，是超越了人類，還在人類的控制下為人類服務(wù)，這是未來大家要關(guān)注的。
分揀機(jī)器人需要充電嗎機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢是什么？
首先一個新的硬件時代來臨，原因是什么？智能時代。新的控制系統(tǒng)、邊緣計算、新的結(jié)構(gòu)、新的材料應(yīng)用等等構(gòu)成了一個新的硬件時代。
第二，軟件時代來臨了，叫軟件定義一切，AI是典型的軟件支撐。
第三，交叉、融合、協(xié)同，包括機(jī)器人技術(shù)、AI、IoT等等相關(guān)技術(shù)的交叉、融合、協(xié)同，它的作用會越來越大、越來越深入。也就是說未來的單一技術(shù)很難形成一種顛覆式的。
第四，面向大的技術(shù)生態(tài)在發(fā)展，而不是沿著其中的某項技術(shù)。
機(jī)器人進(jìn)入2.0時代的典型技術(shù)特征是什么？
首先看2.0時代機(jī)器人的能力的改變，1.0時機(jī)器人就是一種設(shè)備，但是2.0時代，作為一種智能機(jī)器人，我認(rèn)為它首先要具備四大能力：運(yùn)動能力、交互能力、作業(yè)能力、決策能力，具備這四大能力，我們才稱之為機(jī)器人進(jìn)入了2.0時代，也就是在逐漸由機(jī)器向人的功能進(jìn)化、發(fā)展。
為了實現(xiàn)這四大能力，機(jī)器人現(xiàn)在需要有幾大技術(shù)的支撐，沒有這幾大技術(shù)的支撐，機(jī)器人不可能具備四大能力的改變。首先是復(fù)雜環(huán)境的作業(yè)技術(shù)；第二，和人融合的行為技術(shù)；第三個是決策，第四個是人機(jī)交互，剛才大家談的自然語言、視覺等等都是交互技術(shù)。
最關(guān)鍵的安全，傳統(tǒng)的機(jī)器人是一種機(jī)器設(shè)備，它幾乎是關(guān)在一個籠子里，和其他的設(shè)備隔絕。但今天的機(jī)器人進(jìn)入到一個智能時代，需要和人協(xié)同，需要和人共同作業(yè)，這樣安全技術(shù)成為了一個大的瓶頸問題。這個安全一方面包括機(jī)器人自身的各種安全，現(xiàn)在最難解決的已經(jīng)不在于機(jī)器人的安全問題，因為這里面會有各種的技術(shù)措施，最難的是網(wǎng)絡(luò)安全?，F(xiàn)在的機(jī)器人，無論是在工業(yè)里還是進(jìn)入家庭、社會公共領(lǐng)域，機(jī)器人一定是在物聯(lián)網(wǎng)上的產(chǎn)品?，F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)帶來大的安全問題就是網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)安全不解決，機(jī)器人要進(jìn)入千家萬戶？對不起，這是一個偽命題、偽概念。所以現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全成了機(jī)器人下一步真正要進(jìn)入人類社會、人類生活里最核心的一個東西。從國家網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)來看，安全是強(qiáng)制性的。其他的可以通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體、協(xié)會等都可以做，但安全一定要是國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。
機(jī)器人在智能進(jìn)化的幾個過程：
第一，機(jī)器人作為一種機(jī)器設(shè)備時，僅僅局限在計算智能。也就是通過計算機(jī)、存儲器進(jìn)行一些編程控制，這種我們稱之為計算智能。它不會適應(yīng)外部的變化，更不會適應(yīng)其他的一些自主的東西。
第二，感知智能?，F(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入到第二個智能層次，也就是感知智能?，F(xiàn)在通過各種感知技術(shù)，機(jī)器人具備了對環(huán)境的識別、物件的判斷、自主規(guī)劃、動態(tài)避障等一系列的功能。作業(yè)的時候，因為機(jī)器人感知系統(tǒng)的大量使用和導(dǎo)入，使機(jī)器人已經(jīng)基本擺脫了機(jī)器設(shè)備過去的屬性，那時候完全是人為設(shè)定好了以后，我們通過編程實現(xiàn)它的各種作業(yè)能力。今天它已經(jīng)完全具備自主或半自主的做一些非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的變化。
第三，認(rèn)知智能時代?，F(xiàn)在包括自主決策、思考情感等方面，這一塊已經(jīng)在實驗室里取得了一些局部性的效果。這一步要發(fā)展，太長了。從學(xué)習(xí)的角度，甚至是深度學(xué)習(xí)，需要很多技術(shù)和人工智能的發(fā)展以及未來人類自身生命體和我們對生物特征深度的不斷掌握，從而在機(jī)器人認(rèn)知取得巨大的成就。但是這個距離或者整個要走的路還是比較長的。
現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到了什么階段？感知智能。在整個應(yīng)用的過程中，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到了實用化。雖然我們沒有進(jìn)入到第三個認(rèn)知智能的層次，但第二個層次智能的導(dǎo)入，已經(jīng)使各種不同的機(jī)器人具備了對環(huán)境的適應(yīng)，已經(jīng)具備了一定的自主能力。
這三個歷程，第一個稱之為1.0時代，第二個已經(jīng)進(jìn)入到2.0智能時代，但這個時代是剛剛進(jìn)入。
相關(guān)的技術(shù)在機(jī)器人里不同的應(yīng)用。
首先在感知方面，比如說視覺，視覺對機(jī)器人來講是最重要的感知系統(tǒng)。就像人一樣，人獲取知識的途徑通過視覺占70%多，其他的通過聽覺等是少量的知識獲取。假如說人類是盲人，這個人的基本社會功能可能要喪失了。但一個人假如不會說話，它的基本社會功能還是保留的。但如果是盲人的話，幾乎就是重度殘疾人。所以在視覺這一方塊，對機(jī)器人來講，對環(huán)境的識別、路徑規(guī)劃、人臉識別、身體識別等等，視覺成了機(jī)器人最重要的感知系統(tǒng)。也因為感知系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)在機(jī)器人里的大量應(yīng)用，使得機(jī)器人越來越智能化，這是非常關(guān)鍵的作用。
我們還有其他的各種感知系統(tǒng)，比如說內(nèi)部的通過電流，過去的作業(yè)方式已經(jīng)完全改變。像人類，我們可以手把手教機(jī)器人做什么，而不是通過一個視角盒來教機(jī)器人。另外可以實現(xiàn)機(jī)器人的作業(yè)、裝配，也可以通過拖曳式、拖拽式的方式來做，這個時候人機(jī)已經(jīng)可以有一定的融合了，過去機(jī)器人和人是分離的。
還可以通過2D、3D的激光對機(jī)器人進(jìn)行各種路徑的規(guī)劃，可以實現(xiàn)避碰、避障等自主的路徑規(guī)劃，使機(jī)器人真正開始用過去被動固定的軌跡編程，到現(xiàn)在進(jìn)入到給它設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)、起點(diǎn)而自動實現(xiàn)這個過程。
還有服務(wù)類的機(jī)器人，可以通過人臉的識別、人體的跟蹤，在室外對人身體識別跟蹤，這些都為我們的自主導(dǎo)航、自主駕駛提供了非常好的條件。
還有一種交互方式是語音交互。語音交互包括兩大層次：一、語音識別。二、自然語言理解。首先是把語音識別出來，更主要的是自然語言理解，這就更難了。自然語言理解是下一步人機(jī)交互中的重點(diǎn)研究方向，我覺得語音識別簡單的多。但是現(xiàn)在在機(jī)器人里，這一塊已經(jīng)使服務(wù)機(jī)器人具備了跟大家交互的能力。交互方式語音識別和自然語言理解成為了服務(wù)機(jī)器人真正進(jìn)入市場、進(jìn)入實用性的關(guān)鍵指標(biāo)，如果沒有這個，這個就是一個機(jī)器。
在很多環(huán)境下，靠單一的模式很難實現(xiàn)精確的控制，有各種的干擾。這個時候我們稱之為多模態(tài)，也就是多種傳感方式進(jìn)行融合，最終選取最佳的控制方式。現(xiàn)在在很多的復(fù)雜環(huán)境中，單一的感知方式已經(jīng)無效。所以多模態(tài)成為了復(fù)雜環(huán)境下機(jī)器人智能的新體現(xiàn)。還有數(shù)字化環(huán)境，像3D模型、自主編程等，數(shù)字化環(huán)境下，怎么形成機(jī)器人的另外一種生態(tài)。
最高的層次稱之為自主行為，包括自主的導(dǎo)航、自主的決策等，這里邊也成為了服務(wù)類的機(jī)器人的一個主要的智能體現(xiàn)。包括路徑規(guī)劃、自動軌跡規(guī)劃、自主實時地碰、地障等。
還有云平臺和大數(shù)據(jù)。
快速講一下在機(jī)器人2.0時代，哪些機(jī)器人已經(jīng)成為這個時代的機(jī)器人。過去我們說傳統(tǒng)的機(jī)器不是機(jī)器人2.0，現(xiàn)在有哪些機(jī)器人已經(jīng)有這樣的技術(shù)特征，具備了這樣的技能，具備了和人機(jī)協(xié)作和協(xié)同的條件。
我們挑了兩大類：
一、CR。
二、SR。
這些機(jī)器人都是能夠和人協(xié)作協(xié)同、共融，所以既有云端的數(shù)據(jù)，又有安全系統(tǒng)，又有交互感知系統(tǒng)。
視覺分揀機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)首先控制系統(tǒng)和過去完全不一樣，過去控制系統(tǒng)是控制一個機(jī)器設(shè)備，今天的控制系統(tǒng)要有智能化。是由各種感知系統(tǒng)、智能化的導(dǎo)入。從智能控制器開始，“大腦”和傳統(tǒng)的就完全不一樣。不單是控制機(jī)器人，控制整體的一條線，這里的PLC和過去不一樣，也就是對生產(chǎn)線和整體大的數(shù)字化工廠的控制。
第二，是整體的智能，在云數(shù)據(jù)上，各種感知系統(tǒng)在這里邊做一個通用的輸入。
第三，工業(yè)機(jī)器人看著形狀不大，實際上也變化了。工業(yè)機(jī)器人也進(jìn)入了2.0時代，智慧、網(wǎng)絡(luò)、云平臺等也成為了IoT的產(chǎn)品。
第四，新一代的機(jī)器人結(jié)構(gòu)上和過去完全不一樣，它可以人機(jī)協(xié)作。雙臂的，可以和人類手把手作業(yè)，也可以共融作業(yè)。既有感知系統(tǒng)，又有感知平臺，又有網(wǎng)絡(luò)的連接，和過去的機(jī)器設(shè)備相比是一個顛覆式的變化。
我們在全球最新推出的復(fù)合機(jī)器人，過去的機(jī)器人有機(jī)械手，是作業(yè)能力。另外一種是移動機(jī)器人進(jìn)行物流的傳輸，但是怎么把這兩者結(jié)合在一起，既可以移動又可以作業(yè)，就有各種的感知、規(guī)劃等等。這是新松在全球率先推向市場，中國的標(biāo)準(zhǔn)也是由我們制定的。
這是完全高分子材料做的機(jī)器人，可以適應(yīng)特殊環(huán)境下。
這個機(jī)器人各種機(jī)器人交互、感知都可以普遍使用。
在醫(yī)院和大的飯店、賓館中進(jìn)行物料的輸送。
服務(wù)類機(jī)器人的應(yīng)用。
機(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)完全擺脫了工業(yè)機(jī)器人的范疇和概念，開始進(jìn)入人類社會的不同領(lǐng)域。
因為新一代的機(jī)器人進(jìn)入到人機(jī)協(xié)作，馬上帶來一個問題，人機(jī)協(xié)作里邊的交互方式是什么？靠喊、語言，在工業(yè)現(xiàn)場不現(xiàn)實。過去通過編程方式、鍵盤，我們用了什么技術(shù)？AR技術(shù)。我們知道整個機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)和他下一步的需求，機(jī)器人通過手勢和其他可以知道我們?nèi)祟惖囊庠甘鞘裁?。我們在這方面做了新的使用和嘗試。
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