机器人发展到了什么阶段?中国机器人大发展需闯“新三关”

与卓别林《摩登时代》的工业流水线相比，当今机器人发展到了什么阶段?未来最值得期待的机器人形态和应用领域是什么?中国机器人产业大发展在哪些方面亟待突破?

在北京举行的2019世界机器人大会期间，全球著名机器人专家、中国香港大学讲座教授席宁接受了科技日报记者的专访，一一解答了上述问题。

机器人功能：从“替代人”到“拓展人”

机器人形形色色，怎么分类?

对于大会官方报告将机器人分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类，席宁认为这是“根据机器人应用和功能进行的分类方法，比较科学”;而以动物仿生机器人、人形商用机器人和工具类智能制造机器人进行分类，“有助于对机器人的教育和科普，对公众来说比较形象”。

拉开机器人历史的“胶片”，如今的机器人，究竟与卓别林《摩登时代》的第二次工业革命有了哪些本质区别?

席宁说：“最开始机器人发展起来，是希望它能替代人，做人们不愿意做或是重复的工作，但发展到一定程度后，我们发现机器人还能做人们做不了的工作。从替代人的能力，到拓展人的能力，这是一个本质的区别。”

他预测，在此基础上，机器人与人类各司其职、强强联合、协同工作，在宏观和微观尺度多层面融合，未来会大大扩展机器人的应用范围。

未来机器人：突破直观，在微观尺度范围工作

机器人在宏观的汽车装配、焊接和喷涂等流程中，与人在一个尺度范围中工作。但随着纳米技术和生物医学的发展，需要在肉眼看不见的微观环境中使用机器人。

席宁举例：“如开发新药，在研究蛋白质、分子和细胞尺度的实验中，看不见也摸不到，人来操作很困难，但是微纳米机器人在极为微观的环境中进行探测和工作，拓展了我们的眼睛功能，机器人的应用，也从传统领域拓展到新领域。”

“要应用在人体中，这类机器人是否需使用全新的材料?”对记者的疑问，席宁回答：“这是一个很好的问题!传统机器人主要由机电系统组成，包括传感器等电子元器件，但人和动物是生物系统，除一些机电元器件，还有生物元部件;以前人和机器人合作是在共同完成一件事的任务层次融合，今后，会诞生一类新的‘类生物机器人’，将生物的传感技能与微型机器人结合起来，增强人体特定机能。”

除像心脏起搏器等已在器官层面融合的产品，分子层面、细胞层面融合的类生命机器人也特别值得期待。席宁理性地看好类生命机器人的前景：“类生命机器人的研究刚刚开始，目前已经取得了一些成果，当然，离实际应用还需要许多努力。”

多学科并进：“老三关”与“新三关”一起闯

机器人与人工智能、智能制造这几个概念，怎样区分边界?

席宁认为，现代科学技术的进步，是跨学科和多学科共同促进和协同发展的结果。“机器人不仅涉及驱动器和传感器，控制和计算，同时跟材料、算法都有关系，所以没有必要把界限区分得非常清楚。”

事实也是如此，不管是人工智能还是智能制造，都离不开机器人在执行层面直接开展工作。“从这个意义上讲，人工智能和智能制造的发展，既促进机器人的发展，本身也是机器人产业在发展。”

那么，在中国机器人蓬勃发展的路上，哪些方面是亟待突破的难点?

席宁分析：“以工业机器人为例，中国大部分还是采用进口产品，这对国产机器人企业是个挑战——现在国产机器人因性能、数量和质量等差距，还局限于应用在相对低端的工业。而国产传统机器人亟待突破的关键，始终在于变速器、控制器、传感器等核心部件”。

同时，席宁认为，还有另外3个新的产业瓶颈，最好一起推进研究和突破——

“一是机器人编程，现在机器人编程方法阻碍了机器人的推广。

“二是机器人的校正方法，新机器人与现有工厂坐标匹配协同是非常复杂的过程，亟须自主掌握快速简洁的方法，才能让未来机器人像电视那样，一打开包装就能投入工作。

“三是传感器结合，传统机器人多使用位置传感器，未来要加入视觉传感器等等，但协同实效还很差。

国外这3个方面也在研究，所以中国跟他们是在同一个起跑线上。所以我们在闯传统‘老三关’的时候，要同步闯‘新三关’。这样，中国才有可能在下一个机器人广泛应用的时代中，走到别人前面。”

“您此前是IEEE机器人学会主席，现在又在深圳建设了一个机器人研究院，是否针对这3个问题进行了研究和实践?”

“我们确实做了一些工作。”席宁说，比如，有的工程中需要很多高压输气管道，接口内部需要打磨平整，否则焊料积压容易造成核心部件事故。“以前法国一家公司能做这种打磨机器人，但不卖给中国，企业需要交昂贵的服务费，人家才带着机器人来提供服务。现在，我们开发的打磨机器人，解决了这个问题。”(记者房琳琳)