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中国城市报 2017年11月13日 星期一

孙立宁:机器人必将走进家庭

■中国城市报记者 刘天瑞 《 中国城市报 》( 2017年11月13日   第 08 版)

  孙立宁,苏州大学机电学院院长、机器人与微系统研究中心主任、先进机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)副主任。主要从事工业机器人及机电一体化装备、微纳米操作机器人与装备、医疗与特种机器人的等研究。主持国家自然科学基金、863计划、973计划、国家重大专项等项目20多项,授权国家发明专利50多项,多项成果实现了产业化。

  编者按

  机器人——这个过去只存在于科幻影视作品中的高科技产物,现在正以惊人的速度走进人们的生活中。同时,人们对机器人发展的欣喜、担忧和关注也随之而来。近日,中国城市报请到了我国机器人领域的权威专家,苏州大学机电学院院长孙立宁,和大家一起聊聊“机器人的那些事儿”。

  

  中国城市报:机器人技术正在引领下一场工业革命。身为这方面的资深专家,请问我国机器人领域的技术和人才储备,在全球中处于什么样的地位?

  孙立宁:从大的方面讲,《中国制造2025》和供给侧改革两大因素决定了我国对机器人的各类需求肯定会越来越强。在未来相当长的时期内,以工业机器人和服务机器人为代表的新兴产业在中国肯定会有大的发展。

  就机器人技术而言,工业机器人技术相对成熟,以工业机器人代表——6自由度机械臂为例,由于国内起步较晚,关键零部件质量和水平相对美国、日本、欧洲有较大差距。但随着近几年国内资本和研发机构的大举进入,越来越多的人涉足机器人研发,我国在机器人领域的技术水平也在不断提高。可以预计,在未来几年,国内在轻量型6自由度机械臂的研发制造水平上将会有很大的提升,市场占有率也会逐渐提高。在工业专用机器人领域,国内借智能制造及制造业升级的东风,其机器人研发和制造水平提升很快,可以对国外形成一定的竞争能力。

  在涉及各行业的服务机器人领域,由于整体发展较晚,国内技术稍差,但能紧跟国外发展步伐。相信,未来能如手机一样,国内的服务机器人在国际上一定会占有一席之地。

  至于说人才储备,一方面,为全面实施《中国制造2025》,国家制造强国建设领导小组部署了11个专项规划的编制工作,其中由教育部牵头,会同人力资源社会保障部、工业和信息化部等部门共同编制了《制造业人才发展规划指南》,其中智能制造十大重点领域中的第二个方向“高档数控机床与机器人”的人才缺口确实很大,预计2020年人才需求总量750万,缺口是300万;到2025年缺口将达到450万。整体上,现阶段我国在机器人研发的高端人才是缺乏的。与国外人才储备相比,国内尚缺乏引领机器人发展方向的核心人才。未来随着国内制造业人才和信息技术人才向机器人行业转移和融合,国内机器人技术也会很快再上一个台阶。

  中国城市报:您多次在公开场合提到机器人在医疗和陪护中的应用,您认为机器人在未来应对老龄化的问题上能发挥多大作用?限制其推广的瓶颈主要有哪些?

  孙立宁:这个答案是毋庸置疑的,中国和世界的老龄化难题已成为制约社会发展的重要因素之一,应该说,机器人在医疗和陪护中的应用有着现实的刚性需求作基础。在机器人使用的众多领域中,医疗机器人是服务机器人的一个分支,是当前机器人行业和医疗行业发展中最热的点。据我所知,国家已经把机器人在医疗领域的广泛应用列入到规划之中。

  随着医学科学研究在深度和广度的不断拓展,高端医疗装备与智慧生活相结合正在成为一种趋势,从国际市场上看,医疗机器人将成为第二大的机器人市场。机器人在医疗和陪护领域的作用其实很多,比如说,对于一个瘫痪的病人来说,大小便问题、翻身问题、洗浴问题、出行问题、简单的生活问题,这样的工作现阶段的机器人完全有能力胜任。

  现在主要的瓶颈在价格和人工智能上,机器人要走进家庭,就应该像家电一样便宜,能让大众买得起。目前,从一个机械制造品的角度讲,价格还有些高,相应的,大批量推广还很难。另外,机器人的动作看似简单,其实并不容易,对人工智能的要求其实是很高的。当然,还有一个社会层面的问题,就是机器人进入家庭和社会,对人类社会道德、伦理等方面的影响也不可小觑,这对机器人的推广也有较大的限制。

  中国城市报:随着人工智能等技术的发展,您认为,下一阶段,除了医疗和养老,机器人还将在哪些领域走进人们的生活?

  孙立宁:从目前工业机器人发展趋势来看,高性能(高精度、高速度、重载、轻量化)和智能化是机器人发展的重要方向,应用是无所不在。

  从中国科协组织的国家创新力评估来看,这其中有一个领域就是智能生活,包括智能健康、智能服务、智能交通等几个主题。在智能服务方面,狭义的来说就是让机器人进入到我们的生活,老年护理、情感陪护、家政、教育儿童的玩具等,这将给人们的生活带来大量人们无法想象的便捷服务。

  另一方面,智能交通发展很快,未来在天地海一体化以及城市交通堵塞的调度,以及无人车的发展,都会为城市交通体系的建设带来一个颠覆性的进步。

  总之,未来几年,如果国家在政策层面能进一步给予支持,如金融补贴等,加上机器人制造的产业链进一步完善,随着机器人产量的增长,关键零部件成本会大幅降低,机器人整体制造的低成本是可以实现的。未来机器人一定会像普通的家电一样走进普通家庭的。

  中国城市报:您目前有没有计划开发一种帮助城市治理的机器人?

  孙立宁:城市的治理是相对复杂的,对机器人的人工智能水平要求是比较高的。现阶段帮助城市治理的机器人,都是选取一些工作环境比较恶劣的领域进行研制的,比如说垃圾处理、大楼的清洗、城市消防和下水管道的维护等。这些工作要么工作环境比较恶劣,会对人的身体造成损害;要么受空间限制不便于工作。这里需要特别提一下机器人在交通方面的应用,我接触了江苏省的一些交通主管部门,他们反映的情况是在修路和路面清洁的时候,有时候会出现人身伤亡的情况,所以现在交通部门迫切的希望能够用机器人去做那些相对危险的工作。

  中国城市报:随着人工智能的开发与机器人上限的提高,我们的机器人未来能做什么?

  孙立宁:首先,在工业生产方面,现在的机器人只能做重复性的工作,未来应该能做包装、拆解、缝纫、精密装配和打磨等个性化的工作了。之后还能向人一样有眼睛的视觉和手的触觉,这样就能胜任更复杂的工作了。再有就是人与机器人之间的协同工作,说起来简单做起来难,机器人和人之间的联系、交互和理解是目前的重点领域。再智能一些,就可以和人进行情感方面的交流了。

  再有就是机器人的上限到了什么水平,极端恶劣太空环境下的“勇气号”“玉兔”等宇航机器人,空间站上协助宇航工作的智能机械臂,R2宇航机器人等;在水下7000米探索的“蛟龙”机器人及长时间巡航南海的水下滑翔机;探索南极火山的“但丁”八脚机器人。在透射电子显微镜中探寻原子尺度晶格间力学的纳米操作机器人等。

  更进一步的就是机器人融入人类生产生活进入人类家庭和社会。从优生优育人工辅助生殖自动受精机器人到儿童陪伴教学机器人;从为我们制造汽车等大件工业品的机器人到制造手机等消费电子类型的工业机器人;从家里的扫地机器人到“Ri-Man”护理机器人;从为人类进行腹腔、淋巴手术的“达芬奇”手术机器人到能够杀灭90%以上肝癌血管内纳米机器人;从与人类博弈棋局的“alpha go”机器人到获得沙特公民身份的“Sophia”机器人。机器人已经深入到人类社会方方面面,甚至通过在阿富汗使用“大狗”机器人及无人机之后,美国国防部认为下一场战争就是机器人之间的战争! 

  总之,机器人与人工智能技术的结合,未来发展空间不可想象。

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