從世界上第一臺遙控機械手誕生至今已有50年了。伴隨著計算機、自動控制理論的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)的進步以及工業(yè)生產(chǎn)的需要，機器人的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)可編程的示教再現(xiàn)型機器人、基于傳感器控制的機器人、智能機器人3個階段。
目前，由于人工智能、計算機科學(xué)、傳感器技術(shù)及其他相關(guān)學(xué)科的長足進步，使得機器人的研究進入了一個更高水平。近日，記者就我國智能機器人現(xiàn)狀及發(fā)展前景等相關(guān)話題，采訪了清華大學(xué)自動化系副主任、博士生導(dǎo)師張濤教授。
機器人概念在慢慢擴大
今年全國兩會上，政府工作報告談及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型時強調(diào)，要實施“中國制造2025”，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國?！吨袊圃鞓I(yè)發(fā)展綱要(2015—2025)》也因此備受人們的關(guān)注。在這個被譽為“中國版工業(yè)4.0規(guī)劃”中，機器人占了重要位置。張濤在接受記者采訪時表示，隨著機器人在工業(yè)領(lǐng)域的普及，將大大提升中國工業(yè)制造的自動化和智能化水平，成為提升中國制造競爭力的“點睛之筆”。
智能機器人是一個在感知—思維—效應(yīng)方面全面模擬人的機器系統(tǒng)。它可以全面考察人工智能各個領(lǐng)域的技術(shù)，研究相互之間的關(guān)系。張濤介紹說，智能機器人應(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)而對環(huán)境施加影響的能力和把感知與行為聯(lián)系起來的能力。
隨著智能機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，智能機器人所要完成的工作任務(wù)越來越復(fù)雜，對智能機器人行為進行人工分析、設(shè)計也變得越來越困難。“作為智能機器人，要能夠?qū)鞲衅鞯玫降男畔⑦M行融合，能夠有效的適應(yīng)變化的環(huán)境，具有很強的自適應(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器人智能水平并不高，只能說是智能機器人的初級階段。其核心問題，一是如何提高智能機器人的自主性，具有更為友善的人機界面;二是提高智能機器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力。
“隨著機器人領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展，機器人的概念是在慢慢擴大的。”張濤表示，“目前，國內(nèi)一些人對機器人的認(rèn)識有一定局限性，甚至停留在機械臂、人形機器人的層面。事實上，工業(yè)機器人、移動機器人、仿生機器人、醫(yī)用機器人、空間機器人等都被涵蓋在機器人的范疇內(nèi)。近年來國外發(fā)展勢頭非常強勁的無人機，也應(yīng)納入機器人概念的范疇。”
立足國內(nèi)市場，挖掘國內(nèi)需求
我國具有全球最大的機器人需求市場。在談到我國智能機器人與美國、日本、德國等發(fā)達國家的差距時，張濤認(rèn)為，美國、日本以及歐洲的部分國家對于機器人的研究是各有側(cè)重的。美國的智能機器人技術(shù)在國際上一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進，適應(yīng)性也很強，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。美國除發(fā)展工業(yè)機器人之外，還做服務(wù)于軍用的機器人。
日本由于一系列扶植政策，各類機器人包括智能機器人的發(fā)展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應(yīng)用方面也處于先進水平。中國相較于以上發(fā)達國家起步較晚。盡管近年來，中國開展了一系列相關(guān)研發(fā)工作，高校及一些科研院所在國家973、863項目的推動下，在研發(fā)智能機器人方面做了積極的嘗試，已經(jīng)進入了機器人大力發(fā)展的時期，但目前真正能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的機器人還沒有。
張濤認(rèn)為，要真正提升我國自身實力，縮小與發(fā)達國家差距，“應(yīng)當(dāng)立足于國內(nèi)市場，挖掘國內(nèi)需求，研制具有自身特色的機器人”。同時，機器人的研發(fā)是一個復(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做。目前國內(nèi)的研發(fā)力量還比較分散，研發(fā)工作主要依靠國家項目的推進，缺少真正有實力的企業(yè)來整合各方面的力量。就清華大學(xué)自動化系來看，主要從事控制研究，沒有能力來完成整機的研發(fā)工作。以市場需求為導(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機器人研發(fā)的長足進步。
在采訪中，專家希望通過媒體，呼吁國家加大智能機器人的扶持力度，真正擁有自己的核心技術(shù)，而不是走模仿國外產(chǎn)品的老路。