從世界上第一台遙控機械手誕生至今已有50年了。伴隨著計算機、自動控製理論的發展,相關技術的進步以及工業生產的需要,機器人的發展已經曆經可編程的示教再現型機器人、基於傳感器控製的機器人、智能機器人3個階段。
目前,由於人工智能、計算機科學、傳感器技術及其他相關學科的長足進步,使得機器人的研究進入了一個更高水平。近日,本報記者就我國智能機器人現狀及發展前景等相關話題,采訪了清華大學自動化係副主任、博士生導師張濤教授。
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業結構轉型時強調,要實施“中國製造2025”,加快從製造大國轉向製造強國。《中國製造業發展綱要(2015—2025)》也因此備受人們的關注。在這個被譽為“中國版工業4.0規劃”中,機器人占了重要位置。張濤在接受記者采訪時表示,隨著機器人在工業領域的普及,將大大提升中國工業製造的自動化和智能化水平,成為提升中國製造競爭力的“點睛之筆”。
智能機器人是一個在感知—思維—效應方麵全麵模擬人的機器係統。它可以全麵考察人工智能各個領域的技術,研究相互之間的關係。張濤介紹說,智能機器人應該具備3方麵的能力:感知環境的能力、執行某種任務而對環境施加影響的能力和把感知與行為聯係起來的能力。
隨著智能機器人應用領域的擴大,智能機器人所要完成的工作任務越來越複雜,對智能機器人行為進行人工分析、設計也變得越來越困難。“作為智能機器人,要能夠將傳感器得到的信息進行融合,能夠有效的適應變化的環境,具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能。”張濤表示,目前研製中的智能機器人智能水平並不高,隻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麵;二是提高智能機器人適應環境變化的能力。
“隨著機器人領域研究的不斷發展,機器人的概念是在慢慢擴大的。”張濤表示,“目前,國內一些人對機器人的認識有一定局限性,甚至停留在機械臂、人形機器人的層麵。事實上,工業機器人、移動機器人、仿生機器人、醫用機器人、空間機器人等都被涵蓋在機器人的範疇內。近年來國外發展勢頭非常強勁的無人機,也應納入機器人概念的範疇。”
立足國內市場,挖掘國內需求
我國具有全球 大的機器人需求市場。在談到我國智能機器人與美國、日本、德國等發達 的差距時,張濤認為,美國、日本以及歐洲的部分 對於機器人的研究是各有側重的。美國的智能機器人技術在 上一直處於 地位,其技術全麵、 ,適應性也很強,其視覺、觸覺等人工智能技術已在航天、汽車工業中廣泛應用。美國除發展工業機器人之外,還做服務於軍用的機器人。
日本由於一係列扶植政策,各類機器人包括智能機器人的發展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應用方麵也處於 水平。中國相較於以上發達 起步較晚。盡管近年來,中國開展了一係列相關研發工作,高校及一些科研院所在 973、863項目的推動下,在研發智能機器人方麵做了積極的嚐試,已經進入了機器人大力發展的時期,但目前真正能夠實現產業化的機器人還沒有。
張濤認為,要真正提升我國自身實力,縮小與發達 差距,“應當立足於國內市場,挖掘國內需求,研製具有自身特色的機器人”。同時,機器人的研發是一個複雜的係統工程,要做一係列的工作,這就需要集中一切可以集中的力量來做。目前國內的研發力量還比較分散,研發工作主要依靠 項目的推進,缺少真正有實力的企業來整合各方麵的力量。就清華大學自動化係來看,主要從事控製研究,沒有能力來完成整機的研發工作。以市場需求為導向,采用“產學研”相結合的方式,才有可能從根本上推動機器人研發的長足進步。
在采訪中,專家希望通過媒體,呼籲 加大智能機器人的扶持力度,真正擁有自己的核心技術,而不是走模仿國外產品的老路。