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

    2021年以來,機(jī)器人賽道受到資本熱捧。僅前10個(gè)月拿到融資的機(jī)器人項(xiàng)目就有299個(gè),其中253個(gè)集中在C輪及以前,79個(gè)項(xiàng)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(jī)器人相關(guān)企業(yè)就超過10萬家。截至目前,我國(guó)有超過32萬家機(jī)器人相關(guān)企業(yè)(企業(yè)名稱或經(jīng)營(yíng)范圍包含機(jī)器人)。在地域上,廣東省機(jī)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(gè)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(yàn)·機(jī)器人峰會(huì)。此次峰會(huì)邀請(qǐng)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(shì),以及在新環(huán)境下如何讓技術(shù)走進(jìn)大眾生活。嘉賓包括中國(guó)工程院院士譚建榮、達(dá)晨財(cái)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(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室研究員付強(qiáng)、高仙機(jī)器人創(chuàng)始人兼CEO程昊天、大族機(jī)器人CEO王光能、未來機(jī)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(huì)上,中國(guó)工程院院士譚建榮從機(jī)器人歷史談到目前的智能機(jī)器人。其認(rèn)為,感覺要素、運(yùn)動(dòng)要素、思考要素,具備這三個(gè)要素的機(jī)器人,可以是智能機(jī)器人。

    另外,其認(rèn)為機(jī)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(shí)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(chǎng)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(jī)器人的一些體會(huì),向我們到會(huì)各位來賓、各位專家交流匯報(bào)。我來自浙江大學(xué),主要從事數(shù)據(jù)建模跟虛擬現(xiàn)實(shí)方面的研究。

    我們現(xiàn)在都在談機(jī)器人,機(jī)器人是個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè),我們很多地方都用了機(jī)器人,來進(jìn)行智能制造,但是這個(gè)機(jī)器人到底是誰(shuí)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(huì)向到會(huì)的各位專家作一個(gè)交流匯報(bào)。

    其實(shí)機(jī)器人并不是搞技術(shù)的人提出來的,機(jī)器人是一百多年前有一個(gè)捷克作家叫凱比克在科幻小說里面首次提出了機(jī)器人這個(gè)概念,他這個(gè)科幻小說講主人公回到家里,希望有一天機(jī)器能夠像人一樣有感情、可交流、有溫度。他想不出一個(gè)詞來,后來他就從羅馬的詞根里面找的一個(gè)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(jī)器人,這個(gè)也就是機(jī)器人最早的起點(diǎn)。

    真正技術(shù)上的機(jī)器人是誰(shuí)發(fā)明出來的呢?1954年,美國(guó)有一個(gè)叫Devol的人,他發(fā)明了世界上第一臺(tái)機(jī)器人,并且是機(jī)器人第一個(gè)發(fā)明專利。這個(gè)也是現(xiàn)在世界上比較公認(rèn)的技術(shù)機(jī)器人的起點(diǎn)。

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

    最近幾年,又冒出智能機(jī)器人,前面加了智能兩個(gè)字,智能機(jī)器人這個(gè)概念引到學(xué)術(shù)界來,起先是有爭(zhēng)議的。爭(zhēng)議在什么地方?有人認(rèn)為機(jī)器加上人本身就應(yīng)該有智能的,你再加個(gè)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(jī)器人,你不得不承認(rèn)它是個(gè)智能機(jī)器人。

    這個(gè)智能機(jī)器人它有什么特點(diǎn)呢?這個(gè)機(jī)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(gè)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(jī)器人隨機(jī)抓取;第二步機(jī)器人自動(dòng)判斷成功還是失敗,并且通過圖片訓(xùn)練;第三步經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)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(jī)器人和智能機(jī)器人到底有什么區(qū)別呢?我個(gè)人認(rèn)為普通的機(jī)器人它的軌跡、它的運(yùn)動(dòng)、它的速度、它的加速度都需要事先能編程安排好的,所以機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)重要方面,就是叫軌跡規(guī)劃或者說運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。而智能機(jī)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(yùn)動(dòng)和它的加速度。

    在智能機(jī)器人方面,美國(guó)還開發(fā)了達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人,它是動(dòng)手術(shù)的機(jī)器人,它有外科醫(yī)生控制臺(tái),機(jī)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(jī)器人以后,那么智能機(jī)器人到底有些什么要素呢?第一個(gè)就是感覺要素;第二個(gè)就是運(yùn)動(dòng)要素;第三個(gè)就是思考要素。感覺要素、運(yùn)動(dòng)要素、思考要素,具備這三個(gè)要素的機(jī)器人,我們可以認(rèn)為它是個(gè)智能機(jī)器人。

    智能機(jī)器人也可以分為三種:

    1、傳感型的智能機(jī)器人;

    2、交互型的智能機(jī)器人;

    3、自主型的智能機(jī)器人。

    智能機(jī)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?yàn)闀r(shí)間關(guān)系,我就不展開講了。

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

    因?yàn)檎麄€(gè)時(shí)間關(guān)系,我有些就不講了。

    無論是單機(jī)自主、多機(jī)協(xié)同和人機(jī)共融,我們都需要場(chǎng)景識(shí)別智能化、互聯(lián)互通集成化、人機(jī)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(jī)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(cè)技術(shù);工業(yè)機(jī)器人作業(yè)對(duì)象測(cè)量定位技術(shù),具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工業(yè)機(jī)器人維修導(dǎo)航技術(shù);第九工業(yè)機(jī)器人數(shù)字孿生操作技術(shù);第十工業(yè)機(jī)器人集成化交互技術(shù)。

    智能機(jī)器人我這個(gè)團(tuán)隊(duì)也做了很多的工作,時(shí)間關(guān)系,來不及仔細(xì)介紹,我就介紹幾項(xiàng)。

    第一項(xiàng),基于深度學(xué)習(xí)的電子眼目標(biāo)提取;

    第二項(xiàng),基于3D結(jié)構(gòu)光的機(jī)械臂抓取位置檢測(cè)。

    第三項(xiàng),基于空間距離的極限約束的機(jī)械臂手眼標(biāo)定。

    第四項(xiàng),汽車車門焊接機(jī)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(xiàng),工業(yè)機(jī)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(jī)器人往哪個(gè)方向發(fā)展呢?我在這里也羅列幾個(gè)方向:

    第一個(gè)方向,機(jī)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(jī)器人就要把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)融合起來。

    第二個(gè)方向,整個(gè)趨勢(shì)和發(fā)展方向是機(jī)器人技術(shù)與傳感技術(shù)相結(jié)合。

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

    第四個(gè)方向,機(jī)器人技術(shù)與模式識(shí)別技術(shù)相結(jié)合。

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

    第六個(gè)方向,機(jī)器人技術(shù)與跟隨示教技術(shù)相結(jié)合。

    第七個(gè)方向,機(jī)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(gè)概念也是非常相關(guān),我們要在虛擬空間下把機(jī)器人教會(huì),然后機(jī)器人能夠自主作業(yè),這個(gè)技術(shù)是我們技術(shù)路線的一條思路,我們這個(gè)思路得到了國(guó)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(xiàng)技術(shù),發(fā)表了一批專利。我們也開發(fā)了一個(gè)教用一體6自由度工業(yè)機(jī)器人,這個(gè)就是把機(jī)器人技術(shù)跟虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合起來,我們?nèi)〉煤枚喟l(fā)明專利,老實(shí)講我也比較忙,沒有空把它商業(yè)化,但是我畢業(yè)的有個(gè)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。”我說非常好,但你要產(chǎn)業(yè)化就要成立一個(gè)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(xiàng)目,我就把我們這個(gè)項(xiàng)目推薦給溫州的一個(gè)企業(yè)家,溫州的這個(gè)企業(yè)家他對(duì)我們項(xiàng)目非常感興趣,就跟我們聯(lián)合成立了一個(gè)公司,開發(fā)了教用一體6自由度工業(yè)機(jī)器人,就是在虛擬環(huán)境下能夠用于教學(xué),而且教會(huì)了企業(yè)就可以用這個(gè)機(jī)器人來生產(chǎn)。

    我們這個(gè)項(xiàng)目在這個(gè)公司進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化以后,第一年就賣掉一百多臺(tái),第二年就賣掉三百多臺(tái),第三年就賣掉了五百多臺(tái)。李克強(qiáng)總理訪問“一帶一路”國(guó)家要推薦我們中國(guó)的產(chǎn)品,總理就委托工信部,工信部給他找了四個(gè)項(xiàng)目帶過去,我們這個(gè)項(xiàng)目也是選中了。這個(gè)照片就是李克強(qiáng)總理訪問克羅地亞帶的我們的產(chǎn)品,總理戴了個(gè)藍(lán)色領(lǐng)帶,這個(gè)溫州的老板戴了個(gè)紅色領(lǐng)帶,旁邊最左邊這個(gè)戴眼鏡的小孩子就是我的研究生,這個(gè)產(chǎn)品就是他研發(fā)出來的。這個(gè)產(chǎn)品在國(guó)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(jī)會(huì)到杭州來,到我們浙江大學(xué)來進(jìn)行技術(shù)交流項(xiàng)目合作。

    因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系,我就講到這里,謝謝大家!