以“工業(yè)4.0”牽手“中國(guó)制造2025”為主題的中國(guó)智能制造國(guó)際高峰論壇暨中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高峰論壇”）今天在山東濟(jì)南舉行。中國(guó)科學(xué)院院士吳宏鑫先生做了《輪式機(jī)器人的實(shí)踐與展望》的主旨報(bào)告，他指出，機(jī)器人對(duì)促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善人們生活質(zhì)量和保障國(guó)防安全具有極其重要的作用。我們發(fā)展機(jī)器人、發(fā)展自動(dòng)化，最終目的就是為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，改善人們生活，保證國(guó)防。

 

　　以下為報(bào)告實(shí)錄全文：

 

　　吳宏鑫：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓，我報(bào)告的題目是《自動(dòng)化與機(jī)器人的發(fā)展之路》，主要包括基本概念、自動(dòng)化的發(fā)展歷史、自動(dòng)化在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家中的作用，機(jī)器人是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展之路的思考以及小結(jié)。

 

 

　　自動(dòng)化就是機(jī)器或者系統(tǒng)按人的要求自動(dòng)地工作和運(yùn)行，是反映事物運(yùn)行和工作方式及水平的描述，起源于自動(dòng)控制的發(fā)展。自動(dòng)控制是對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行操作使其實(shí)現(xiàn)人要求的運(yùn)行性能和狀態(tài)，是具體失誤的控制，是技術(shù)層面的行為。智能自動(dòng)化是自動(dòng)化發(fā)展的高級(jí)階段，是具有人的感知、思維和行為的自動(dòng)化。

 

　　信息化。根據(jù)有關(guān)資料介紹，“信息化”一詞最早起源于20世紀(jì)60年代的日本，信息化起源于信息科學(xué)技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一些社會(huì)學(xué)家認(rèn)為人類(lèi)已從農(nóng)業(yè)社會(huì)、工業(yè)社會(huì)步入今天的信息社會(huì)，而信息化的概念至今也無(wú)明確解釋和統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

 

　　按照信息技術(shù)的組成可以認(rèn)為是信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息應(yīng)用四個(gè)方面，這是包羅萬(wàn)象的內(nèi)容。以信息獲取為例，人用眼睛、耳朵可以獲取信息，機(jī)器用敏感器也可以獲取信息，處理任何問(wèn)題都必須有信息獲取、傳輸、處理和應(yīng)用。

 

　　信息化的發(fā)展。為什么今天我們才稱(chēng)為步入信息化社會(huì)呢？中國(guó)的指南針、算盤(pán)、烽火臺(tái)都可以看成是信息化的開(kāi)端。

 

　　由于信息技術(shù)中的三個(gè)最主要的技術(shù)到上世紀(jì)30年代-40年代以后獲得空前發(fā)展。這就是自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、控制執(zhí)行和管理。計(jì)算機(jī)（硬件、軟件、計(jì)算機(jī)理論和方法），通信（通信自動(dòng)化、信息自動(dòng)化服務(wù)）。這三大領(lǐng)域已深入到各個(gè)方面，影響了人們的生產(chǎn)、生活和工作，如工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和家庭服務(wù)自動(dòng)化等等。在這種情況下，我們稱(chēng)為信息化社會(huì)。

 

　　自動(dòng)化是信息化的發(fā)展方向，智能自動(dòng)化是信息化的最高水平和目標(biāo)。信息化是指工作領(lǐng)域，自動(dòng)化是指這些領(lǐng)域的工作水平和方式，如對(duì)信息獲取處理這一工作而言，不一定自動(dòng)化可人為進(jìn)行，如將信息獲取和處理由機(jī)器自動(dòng)獲取和處理，這就是信息自動(dòng)化。如果在信息自動(dòng)化過(guò)程中又具有人的感知信息和思維、判斷和執(zhí)行，這就是信息化的最高水平和目標(biāo)，即信息的智能自動(dòng)化。

 

　　自動(dòng)化控制正向著智能控制方向發(fā)展，特別是智能自適應(yīng)控制。計(jì)算機(jī)正向著計(jì)算自動(dòng)化、知識(shí)自動(dòng)化發(fā)展，特別是將計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的各種智能的功能向著智能自動(dòng)化方向發(fā)展。通信，信息傳輸處理向自動(dòng)化方向，特別向著智能自動(dòng)化方向，如智能手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等。嫦娥三號(hào)自主避障著陸月球就是控制、計(jì)算機(jī)、信息三者結(jié)合自動(dòng)進(jìn)行而完成的。

 

　　自動(dòng)化發(fā)展歷史

 

　　自動(dòng)化在開(kāi)始階段，中國(guó)是自動(dòng)控制最早的國(guó)家之一。

 

　　自動(dòng)化擴(kuò)展階段。瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)始，隨著工業(yè)化的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)。自動(dòng)化、自動(dòng)控制已由簡(jiǎn)單事物簡(jiǎn)單性能要求的自動(dòng)控制發(fā)展到復(fù)雜系統(tǒng)多性能優(yōu)化要求的自動(dòng)控制。由于控制計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展而形成信息化技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，包括海陸空天。

 

　　智能自動(dòng)化。隨著人工智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化正向著智能自動(dòng)化方向發(fā)展。從一般意義上講，自動(dòng)化發(fā)展到今天具有人的感知、思維和行為的自動(dòng)化，即智能自動(dòng)化。機(jī)器人的發(fā)展是智能自動(dòng)化發(fā)展最具有說(shuō)服力的成果。

 

　　工業(yè)自動(dòng)化之路是歷史發(fā)展的必然。建設(shè)節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)、新型工業(yè)化的道路是正確的。

 

　　世界工業(yè)化大致可以從第一次技術(shù)革命開(kāi)始，經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化三個(gè)發(fā)展階段。我國(guó)從20世紀(jì)系半夜開(kāi)始工業(yè)化過(guò)程，50年來(lái)取得了偉大成就已基本完成了工業(yè)機(jī)械化與工業(yè)電氣化，但工業(yè)自動(dòng)化還相差很遠(yuǎn)。

 

　　機(jī)器人是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化。機(jī)器人“Robot”這個(gè)詞指的是由仿生元件組成并具備運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)電設(shè)備，它具有操作物體以及感知周?chē)h(huán)境的能力。這個(gè)詞最初出現(xiàn)在捷克作家卡雷爾·恰佩于1921年寫(xiě)的劇本《羅素姆的全能機(jī)械人》。

 

　　首個(gè)能運(yùn)動(dòng)且具有人類(lèi)外形特征的機(jī)器人出現(xiàn)于18世紀(jì)。

 

　　隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和微處理芯片在機(jī)器人大腦的開(kāi)發(fā)和人工智能領(lǐng)域方面起著越來(lái)越重要的作用，因此產(chǎn)生了智能機(jī)器人。艾倫·圖林于1950年發(fā)表《計(jì)算機(jī)和智能》的文章首次提出了機(jī)器人可以思考和學(xué)習(xí)的可能性。

 

　　機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀和作用。

 

　　機(jī)器人已由研究進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展速度非常驚人，機(jī)器人在工業(yè)、服務(wù)業(yè)、娛樂(lè)和專(zhuān)用特殊領(lǐng)域正在不斷得到應(yīng)用和推廣。根據(jù)有關(guān)資料：工業(yè)機(jī)器人2013年全年銷(xiāo)售量達(dá)17.9萬(wàn)臺(tái)，中國(guó)銷(xiāo)售量就占了3.7萬(wàn)臺(tái)，排名全世界第一，中國(guó)成為最大的機(jī)器人消費(fèi)國(guó)。2008-2013年中國(guó)機(jī)器人購(gòu)買(mǎi)量年均增長(zhǎng)36%。

 

　　國(guó)際上著名的工業(yè)機(jī)器人公司有瑞士的abb公司、日本的FANLLG公司、德國(guó)kuka公司。國(guó)際上著名的服務(wù)機(jī)器人公司有美國(guó)的iRobot公司，日本Sony公司，韓國(guó)的三星公司等。

 

　　預(yù)計(jì)到2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)將超過(guò)461.8億美元，未來(lái)軍用機(jī)器人940億美元。

 

　　機(jī)器人在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中的作用。機(jī)器人對(duì)促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善人們生活質(zhì)量和保障國(guó)防安全具有極其重要的作用。我們發(fā)展機(jī)器人、發(fā)展自動(dòng)化，最終目的就是為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，改善人們生活，保證國(guó)防。

 

　　工業(yè)機(jī)器人最主要應(yīng)用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、機(jī)械加工、裝配等，包括李院士剛才講的汽車(chē)的革命，對(duì)提高產(chǎn)量、質(zhì)量意義很大。服務(wù)機(jī)器人對(duì)康復(fù)輔助、家庭生活服務(wù)很受歡迎。特別是在環(huán)境惡劣、人們不愿意干的情況下，代替人們工作特別是在航空航天深空深海探測(cè)，機(jī)器人的作用極其重要?，F(xiàn)在美國(guó)提出來(lái)，他改變計(jì)劃了，要準(zhǔn)備上火星。上火星有一個(gè)什么問(wèn)題？到火星最近的距離是5.8公里，一次飛行要7個(gè)月，如果在火星上再返回地球，要3年的時(shí)間。這三年的時(shí)間，人能不能在太空生存？有紀(jì)錄的人在太空生活是480多天，三年的時(shí)間行不行，遇到一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。因?yàn)榛鹦巧蠜](méi)有水，也沒(méi)有空氣，在這種情況下，行不行？很多科學(xué)家建議，在航天里面深空探測(cè)應(yīng)該讓機(jī)器人上去，之后再上人，或者人和機(jī)器人同時(shí)上，這是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向，也是全世界搞航天的一個(gè)新的發(fā)展。

 

　　再就是無(wú)人轟炸、無(wú)人機(jī)。戰(zhàn)爭(zhēng)很多地方用無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)是機(jī)器人的一種形式，機(jī)器人可以是人型的，也可以不是人型的，只要是具備人的特性的都可以叫機(jī)器人。

 

　　現(xiàn)在我們國(guó)家是老齡化社會(huì)，特別是在惡劣的環(huán)境下有很多工作人們不愿意干。隨著社會(huì)的發(fā)展，很多工作很多人不愿意去干，比如掏大糞，必須要機(jī)器人。還有危險(xiǎn)的工礦以及深海，深海7000米底下，由機(jī)器人去。所以，發(fā)展機(jī)器人是今后必由之路。

 

　　機(jī)器人技術(shù)發(fā)展之路的思考

 

　　為什么？我們國(guó)家一片機(jī)器人熱。2015年中國(guó)機(jī)器人爆發(fā)式增長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)材料介紹，全國(guó)有40多個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)，有2000家機(jī)器人公司，如此發(fā)展的速度，我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)是不是可以思考一下？冷靜地、全面地、全盤(pán)地考慮考慮，必須從國(guó)情出發(fā)來(lái)發(fā)展我們國(guó)家的機(jī)器人。

 

　　機(jī)器人發(fā)展應(yīng)分為探索研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化三個(gè)層次。

 

　　探索研究。機(jī)器人的發(fā)展，機(jī)器人的發(fā)展速度是非?？斓模魈斓臋C(jī)器人成為真正造福于人類(lèi)的智能化類(lèi)人及其人、使人類(lèi)的生活充滿(mǎn)更加豐富的美好形象。這種機(jī)器人由人的形態(tài)、人的表情、人的感情、人的視覺(jué)、處決、語(yǔ)言、思維等。對(duì)這樣一種機(jī)器人，是屬于探索式的，不能全民介入，只能少數(shù)人去做。比如人的表情、人的感情，不是說(shuō)一句hello，那不行的，真正具有感情是沒(méi)那么容易的。

 

　　技術(shù)公關(guān)。在世界化條件下，一些一時(shí)難以攻克的關(guān)鍵部件一方面靠進(jìn)口，另一方面組織力量攻關(guān)，突破自己的技術(shù)，否則我們都在抄，特別是不要追求新名詞的創(chuàng)新?，F(xiàn)在創(chuàng)新是個(gè)熱，也是歷史發(fā)展的要求，也是我們國(guó)家很提倡的，但是不要把創(chuàng)新認(rèn)為是一個(gè)名詞，不要以動(dòng)聽(tīng)的名詞欺騙人，這是要引起我們高度警惕的問(wèn)題。很多都在搞機(jī)器人，有各種各樣的說(shuō)法，但是都沒(méi)有深入研究。而且必須要艱苦地工作和攻關(guān)，不是大家干激進(jìn)，哪個(gè)好干干哪一個(gè)，這不行。我到日本訪問(wèn)他們的機(jī)器人，他們?cè)谏a(chǎn)機(jī)器人的考核上非常嚴(yán)格。就一個(gè)簡(jiǎn)單的工作擺動(dòng)動(dòng)作，可以做一年。我們?nèi)狈@個(gè)。要攻關(guān)，埋頭苦干。

 

　　產(chǎn)業(yè)化。最終必須產(chǎn)業(yè)化，只有產(chǎn)業(yè)化，我們才可能做到促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，才可能提高人們的生活質(zhì)量，才有可能增加國(guó)防。從目前工業(yè)、服務(wù)業(yè)、國(guó)防對(duì)機(jī)器人的需求出發(fā)研制開(kāi)發(fā)使之產(chǎn)業(yè)化。這種機(jī)器人智能水平不高，具有某些人工智能特征，能在生產(chǎn)線上可靠長(zhǎng)期工作，例如噴氣機(jī)器人、裝配機(jī)器人、家庭衛(wèi)生服務(wù)機(jī)器人、某些娛樂(lè)機(jī)器人，某些國(guó)防需求和惡劣環(huán)境下工作的機(jī)器人，這些在技術(shù)理論上已經(jīng)基本突破，但是要真正變成產(chǎn)業(yè)，那還有相當(dāng)?shù)木嚯x。特別是在工藝和可靠性上。剛才李院士講到加可靠性，產(chǎn)品成功的第一位是把可靠性放在第一位，沒(méi)有可靠性，生產(chǎn)再多的產(chǎn)品也都是垃圾。怎么折騰它不壞，這就行。請(qǐng)各位在產(chǎn)業(yè)化上，第一位要把可靠性做起來(lái)，航天抓可靠性是抓得非常厲害的，在可靠性上一出問(wèn)題，領(lǐng)導(dǎo)馬上就撤職了。沒(méi)有可靠性，就沒(méi)有生命。所以，我們機(jī)器人要發(fā)展，要產(chǎn)業(yè)化，務(wù)必請(qǐng)各位把可靠性放在第一位。

 

　　機(jī)器人是綜合性科技。它包括自動(dòng)控制、測(cè)量、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、機(jī)械、材料及通信技術(shù)。特別是智能問(wèn)題有三方面。第一方面，引入人的智能研究，包括人的思維能力、人的感知能力、人類(lèi)抓取、搬運(yùn)、攻防能力、人類(lèi)腿運(yùn)動(dòng)、回避、跳躍的能力。這些東西人做起來(lái)很簡(jiǎn)單，怎么把人的這些能力引入到機(jī)器上頭去，使機(jī)器人具有這樣的能力。第二方面，研究人腦組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生人的思維方法。用大腦開(kāi)汽車(chē)，你坐在上面說(shuō)往前看，就往前看了，作為試點(diǎn)是可以的，但是真正變成產(chǎn)業(yè)化還有一段距離。它反映了怎么使機(jī)器具有智能，機(jī)器具有智能有兩條路，一是把現(xiàn)有人的智能、智慧通過(guò)軟件應(yīng)用到機(jī)器人上去，另外是仿造人的大腦的組織機(jī)構(gòu)研究計(jì)算機(jī)的機(jī)構(gòu)，這個(gè)路是很遙遠(yuǎn)。第三方面，人的表情感情還需研究特殊材料。表情和感情是非常重要的，很多人沒(méi)有表情，沒(méi)有感情，就說(shuō)“你好，歡迎你”，這不是感情，不僅僅是需要人的智能，還需要材料的智能。什么樣的材料能反映出要哭和或者笑了，這也是非常重要的。智能機(jī)器人必須研究智能特別是表情、感情、思維。有的專(zhuān)家研究未來(lái)的機(jī)器人可以跟我們?nèi)祟?lèi)生活，分不出這是真人還是假人。當(dāng)然這樣做的目的就是讓機(jī)器人能夠更好地為人類(lèi)服務(wù)，使真正的人類(lèi)和機(jī)器人共存，和諧共處，發(fā)展社會(huì)。當(dāng)然，這里面又有另外一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)，任何事物都有兩面性。有的人認(rèn)為機(jī)器人不聽(tīng)話，他殺人怎么辦？機(jī)器人也有破壞性，所以一定要研究到人能夠制約機(jī)器人的行為。

 

　　所以，機(jī)器人的發(fā)展是未來(lái)的趨勢(shì)，因?yàn)樗梢允刮覀兊纳罡用篮谩?/div>