當(dāng)結(jié)束了一天的工作，家中的機(jī)器人已經(jīng)為你做好了豐盛的晚餐，調(diào)整好了洗澡水，擦干凈了桌子，完成了澆花、掃地一系列瑣碎的家務(wù)活，只等你歸來(lái)；美國(guó)紐約的同事想要參觀在北京新建的工廠，他只需坐在美國(guó)紐約辦公室的電腦前，操作一臺(tái)機(jī)器人便可以隨著大家一起參觀，如身臨其境一般；夜里來(lái)到酒吧消遣，為你調(diào)酒的不是身著西服的帥哥，而是一名機(jī)器人酒保……

 

　　幾年前，服務(wù)型機(jī)器人這個(gè)概念剛剛被提起，人們常常設(shè)想這些美好的場(chǎng)景，幾年過(guò)去了，服務(wù)型機(jī)器人似乎并未完全走出實(shí)驗(yàn)室，這條路還有多長(zhǎng)？

 

　　工業(yè)型VS服務(wù)型

 

　　交流能力與遠(yuǎn)程控制讓他們更人性化

 

　　德國(guó)的機(jī)械電氣工程師本·舍費(fèi)爾最近剛剛讓他的酒保機(jī)器人“卡爾”在酒吧上班。仿人機(jī)器人通常有四肢和軀干，類似人體，借助人工智能技術(shù)模擬人類大腦思維。按照他的話說(shuō)，讓“卡爾”融入現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景，比在實(shí)驗(yàn)室中更利于測(cè)試程序，再做調(diào)整，取得改善。他說(shuō)：“在這一系統(tǒng)中，你可以發(fā)揮天馬行空的想象力，因?yàn)槊恳徊蕉紩?huì)讓我們的機(jī)器人更像人類。”

 

　　越來(lái)越多的科學(xué)家致力于讓仿人機(jī)器人變得人性化，能夠融入現(xiàn)實(shí)生活，顯示“科幻電影中的場(chǎng)景有可能變成現(xiàn)實(shí)”。

 

　　“機(jī)器人即將重復(fù)個(gè)人電腦崛起的道路，徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞剑瑱C(jī)器人產(chǎn)業(yè)將成為繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。”比爾蓋茨在多年前就對(duì)機(jī)器人行業(yè)抱有厚望。美國(guó)加州大學(xué)資深教授、機(jī)器人專家伍德·約翰教授曾明確表示，對(duì)未來(lái)影響最大的4項(xiàng)技術(shù)是：生物技術(shù)、納米技術(shù)、巨型計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能機(jī)器人技術(shù)。

 

　　目前廣泛使用的機(jī)器人大部分在工業(yè)領(lǐng)域，主要是多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。相對(duì)工業(yè)機(jī)器人而言，服務(wù)型機(jī)器人算是機(jī)器人家族中最年輕卻又充滿活力。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)給服務(wù)機(jī)器人的定義是：服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。其他一些貼近人們生活的機(jī)器人也列入其中。

 

　　雖然服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展多種多樣，但所需要的核心技術(shù)大多相似。從事遠(yuǎn)程控制模塊研發(fā)的香港易致科技有限公司CEO梁哲說(shuō)：“與工業(yè)機(jī)器人不同的是，服務(wù)機(jī)器人技術(shù)主要應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，外部環(huán)境和整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要機(jī)器人根據(jù)自身傳感器，實(shí)時(shí)獲取外部信息，從而進(jìn)行決策，完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)。”易致科技與香港科技大學(xué)ATC實(shí)驗(yàn)室合作，研發(fā)可遠(yuǎn)程控制的服務(wù)型移動(dòng)機(jī)器人，攻克了遠(yuǎn)程控制的準(zhǔn)確性和安全性兩個(gè)難題，并已經(jīng)合作研發(fā)出可以精細(xì)操作的機(jī)械手。

 

　　梁哲介紹，隨著傳感器技術(shù)、人工智能、信息系統(tǒng)等高新技術(shù)的發(fā)展，以及機(jī)電工程與醫(yī)療技術(shù)的融合，服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)三大發(fā)展趨勢(shì)：一是服務(wù)機(jī)器人由簡(jiǎn)單機(jī)電一體化裝備，向以生物機(jī)電一體化和智能化等方面發(fā)展；二是由服務(wù)機(jī)器人單一作業(yè)，向服務(wù)機(jī)器人群體交流、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方面發(fā)展；三是服務(wù)機(jī)器人由研制單一復(fù)雜系統(tǒng)，向?qū)⑵浜诵募夹g(shù)、核心模塊嵌入于先進(jìn)制造等相關(guān)裝備方面發(fā)展。

 

　　國(guó)內(nèi)VS國(guó)際

 

　　掃地、開會(huì)，它們已經(jīng)走進(jìn)我們的生活

 

　　服務(wù)型機(jī)器人還大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，距離生活還有一段距離，這是人們最多的感覺。“用一個(gè)機(jī)器人又貴、又不一定好用，肯定沒有活生生的人來(lái)的實(shí)在。”真的是這樣嗎？

 

　　事實(shí)上，來(lái)自全球各地的數(shù)據(jù)已經(jīng)慢慢改變了這個(gè)觀念，不管你接受不接受，服務(wù)型機(jī)器人已經(jīng)悄然來(lái)到身邊。在據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（UNECE）和國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的統(tǒng)計(jì)，2002年至2004年，實(shí)際機(jī)器人市場(chǎng)年增長(zhǎng)率平均在10%左右，2005年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的30%。2011年，全球服務(wù)型機(jī)器人市場(chǎng)價(jià)值為183.9億美元，據(jù)預(yù)測(cè)此數(shù)值至2017年將達(dá)到461.8億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為17.4%。

 

　　日本和美國(guó)的服務(wù)型機(jī)器人已經(jīng)走進(jìn)人們生活。據(jù)外媒消息，豐田汽車公司宣布，已開發(fā)出為殘疾人士提供幫助，能使他們更加地獨(dú)立生活的機(jī)器人。該款家庭用機(jī)器人被稱為“生活支援機(jī)器人”，可以做出拿取和拾起物品、打開窗簾等等動(dòng)作。而可以為人端茶倒水的機(jī)器人、新娘機(jī)器人、掃地機(jī)器人、做飯機(jī)器人更是多種多樣。

 

　　美國(guó)的Irobot公司進(jìn)軍民用市場(chǎng)，開發(fā)了家庭清潔機(jī)器人，目前已經(jīng)被美國(guó)家庭及世界很多國(guó)家的家庭廣泛使用。至2011年，iRobot已于全球銷售超過(guò)6百萬(wàn)臺(tái)的家用吸塵機(jī)器人。而在23年前成立之初，該公司的機(jī)器人則被廣泛用于代替士兵們來(lái)到前線從事危險(xiǎn)任務(wù)，減少傷亡。梁哲介紹，服務(wù)型機(jī)器人在其他國(guó)家也快速發(fā)展，臺(tái)灣地區(qū)主要是做機(jī)器人部件，比如電擊、傳感器、導(dǎo)航燈等機(jī)器部件。韓國(guó)也在大力發(fā)展機(jī)器人技術(shù)，計(jì)劃15年內(nèi)在每個(gè)家庭都實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用。

 

　　梁哲介紹，在我國(guó)，已經(jīng)有一些大型公司逐步推廣在企業(yè)內(nèi)使用服務(wù)型機(jī)器人。“最常見的是使用機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)議和實(shí)地考察，大大降低了差旅費(fèi)用，節(jié)約時(shí)間。美國(guó)在華企業(yè)公司購(gòu)買一臺(tái)機(jī)器人，看似一次性投入很大，但是幾次差旅費(fèi)就能賺回來(lái)。”在國(guó)家政策的鼓勵(lì)和引導(dǎo)下，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)公司投入服務(wù)機(jī)器人行業(yè)。僅在珠三角區(qū)域，已有近千家企業(yè)從事機(jī)器人生產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。相比工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)型機(jī)器人使用范圍更廣，機(jī)遇更多，且技術(shù)上更容易與國(guó)際先進(jìn)水平抗衡。

 

　　現(xiàn)在VS未來(lái)

 

　　機(jī)器人還在學(xué)本領(lǐng) 關(guān)鍵技術(shù)亟待突破

 

　　北京理工大學(xué)教授黃強(qiáng)表示，仿人機(jī)器人要真正進(jìn)入家庭、進(jìn)行危險(xiǎn)環(huán)境下作業(yè)等還需克服適應(yīng)環(huán)境、人性化交互等關(guān)鍵技術(shù)問題，尚需10至15年時(shí)間。

 

　　黃強(qiáng)說(shuō)，機(jī)器人現(xiàn)在還在“學(xué)本領(lǐng)”，10到15年內(nèi)，掌握各種技能的機(jī)器人將走進(jìn)市民家里，像保姆一樣提供家庭服務(wù)。未來(lái)，智能機(jī)器人還將承擔(dān)航天、水下作業(yè)等任務(wù)。“航天員出艙進(jìn)行太空行走很危險(xiǎn)，機(jī)器人可代替他們進(jìn)行各種艙外作業(yè)。”黃強(qiáng)說(shuō)，在危險(xiǎn)地帶，機(jī)器人都可以代替人類從事細(xì)致作業(yè)。

 

　　專家表示，最初進(jìn)入家庭的機(jī)器人可以“笨一點(diǎn)”，只做一些相對(duì)固定的家務(wù)活。更“聰明”的“智能機(jī)器人將可以自主學(xué)習(xí)燒主人喜歡的菜、按主人要求整理家務(wù)。

 

　　據(jù)介紹，與發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)器人領(lǐng)域相比，我國(guó)在一些核心關(guān)鍵技術(shù)無(wú)法突破，成為制約我國(guó)服務(wù)機(jī)器人發(fā)展的主要瓶頸之一。“從整體上看，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖然前景巨大，但基礎(chǔ)還很薄弱，機(jī)器人擁有量不到全球總量的百分之一，其中國(guó)產(chǎn)機(jī)器人僅占30%，其余皆為從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等國(guó)家引進(jìn)。” 梁哲介紹，國(guó)外的知名公司都是從幾所知名大學(xué)例如麻省理工、斯坦福大學(xué)孵化出的項(xiàng)目，都處于快速發(fā)展期，VGo等機(jī)器人在遠(yuǎn)程控制和視頻方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被多個(gè)公司在視頻會(huì)議等用途使用。國(guó)內(nèi)同類公司在遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制，信息安全方面還有待提高。在梁哲看來(lái)，促進(jìn)高端領(lǐng)域科研發(fā)展、提高關(guān)鍵技術(shù)水平和開發(fā)多環(huán)境應(yīng)用是“發(fā)展重點(diǎn)”。

 

　　服務(wù)型機(jī)器人的前沿科研領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)很多，包括非結(jié)構(gòu)環(huán)境認(rèn)知與導(dǎo)航規(guī)劃，故障自診斷與自修復(fù)，人類語(yǔ)義識(shí)別與提取，記憶和智能推理，多模式人機(jī)交互，多傳感器融合，驅(qū)動(dòng)器與控制器，高功率密度能源動(dòng)力技術(shù)等。

 

　　而在用途開發(fā)中，圍繞國(guó)家公共安全領(lǐng)域的安全與救災(zāi)機(jī)器人，能源維護(hù)機(jī)器人。圍繞醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的看護(hù)和健康監(jiān)控機(jī)器人。圍繞家政服務(wù)的老人陪護(hù)機(jī)器人，家庭清潔機(jī)器人，教育娛樂機(jī)器人等都可能是最先來(lái)到我們身邊的機(jī)器人。

 

　　“在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，以核心功能為出發(fā)點(diǎn)可能會(huì)離普通人的生活更近。”梁哲說(shuō)，在生產(chǎn)方面，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，一方面可以有效降低工業(yè)機(jī)器人成本，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化。另一方面可以進(jìn)一步加快服務(wù)機(jī)器人的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)品成熟。