中國這幾年的機器人發(fā)展取得了很大的進展，但未來的發(fā)展可能還要去挖掘怎么去創(chuàng)新。蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院院長孫立寧教授，他在第九屆中國國際機器人高峰論壇帶來的報告是“多學(xué)科融合助力機器人技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展”從機器人和科學(xué)研究的角度帶來了他的思考。
 

 

　　他提出，智能制造的體系下，實際上機器人的發(fā)展是智能制造裝備的一個重要的單元，但實際上智能裝備加上智能產(chǎn)品就描繪了未來的智慧生產(chǎn)和智能制造，生產(chǎn)和生活方式會發(fā)生很大的變化，也能進而產(chǎn)生技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新。

 

　　機器人也跟5G、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能的關(guān)系又非常密切，他認(rèn)為，從智能制造的角度，一定不能拋開其他學(xué)科的發(fā)展，多學(xué)科交叉是機器人研發(fā)和創(chuàng)新的一個重要的思路。同時他舉例道，智能化的發(fā)展主要是在傳感器工業(yè)機器人的發(fā)展，在商超和在車間里面的應(yīng)用操作，再就是人機協(xié)作這一點大家得到了認(rèn)證，最終機器人的目標(biāo)是追求網(wǎng)絡(luò)化，因此他提出，工業(yè)機器人的智能化，因此無論在部件、本體和應(yīng)用以及在相關(guān)的技術(shù)上，其實都還有進一步的研究價值。

 

　　從機器人基礎(chǔ)研究方面，例如如何達(dá)到高速、高精、重載的性能，他指出，目前我們的設(shè)計還沒有過關(guān)，設(shè)計學(xué)在其中也能起到至關(guān)重要的作用。同時，材料的發(fā)展也會促進核心零部件發(fā)展、本體技術(shù)能夠更輕量化、更高性能。

 

　　從機器人發(fā)展的角度，機器人發(fā)展越來越向3C領(lǐng)域代替人工，他舉了一個例子：比如說我們在做香腸包裝分撿上，沒有任何技術(shù)含量有人就可以，但是人不夠了怎么辦？因此想到了機器人，想到了一個很好的配置，用并聯(lián)，并聯(lián)的好處就是速度快，但是載荷小，正好適合抓這種東西。它由于又是動態(tài)環(huán)境不規(guī)則的，于是那肯定想到了視覺，視覺要快、要準(zhǔn)，所以對視覺的閉環(huán)系統(tǒng)。而這樣的應(yīng)用場景在未來的3C領(lǐng)域，像電器零部件、牙膏牙刷以及其他的藥品方面會得到很好的應(yīng)用，這是工業(yè)機器人在交叉拓展應(yīng)用上的小案例。
 

 

　　孫立寧教授提到，在汽車領(lǐng)域?qū)嶋H上還有很多的環(huán)節(jié)并沒有完全自動化。目前在包括電焊、噴漆方面的應(yīng)用，在車門的安裝裝配和噴漆檢測等。而智能制造的概念就是在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，對加工本身的裝備以及加工質(zhì)量進行檢測，這樣形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，過去更多的是開環(huán)系統(tǒng)。

 

　　他又舉例道多機器人的概念，像車門的安裝一般來說是人進行的，但因為車門很大，人安裝尺寸精度很差，而且剛度很弱，但又很難用單一機器來裝，于是為了保證機器人的坐標(biāo)跟車的坐標(biāo)以及跟部件形狀的關(guān)系，從配置上形成了三層機構(gòu)，在天棚上、地面、底下都有機器人，進行立體的作業(yè)。

 

　　其次，他補充，在學(xué)科交叉下，機器人單一工藝上變?yōu)槎喙に嚒＿^去流水的時候把工藝分開，現(xiàn)在在一個工作站里面有可以做很多相關(guān)的工作，包括搬運以外，機器人可以實現(xiàn)到車?yán)锩嫒ミM行鉚接或者是加工。在焊接的動作，人也可以進行協(xié)同，在加工的過程當(dāng)中，機器人把車門通過一個現(xiàn)場檢測得到了車門的精準(zhǔn)坐標(biāo)，這是個非常重要的技術(shù)，也是多學(xué)科交融發(fā)展帶來的成果。

 

　　目前服務(wù)機器人逐漸加入家庭領(lǐng)域、進入人的領(lǐng)域，多個行業(yè)隨之會得到改變和發(fā)展。孫立寧教授提到，目前實現(xiàn)家庭的生活包括孩子的教育，以掃地機器人為代表的家政，包括我們國家老年化的出現(xiàn)，老年人的洗澡，包括大小便和家庭的陪護方面很有需求，像教育、康復(fù)、老年陪伴、家庭保姆這些方面，多個行業(yè)的機器人應(yīng)用都有很好的產(chǎn)業(yè)價值。包括健康，人做的所有一切事情都是為了生活，健康也是很重要的，當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展跟過去的模式不一樣的，當(dāng)前健康的模式也向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、精準(zhǔn)個性化發(fā)展。

 

　　因此從裝備來看，人的檢測永遠(yuǎn)是第一位的，第二是微創(chuàng)手術(shù)達(dá)芬奇，第三個是遠(yuǎn)程醫(yī)療，第四個是移動醫(yī)療，各種發(fā)展使人帶動了便攜的系統(tǒng)。最后一個發(fā)展是康復(fù)，人的視網(wǎng)膜、牙齒等等都是造出來的，然后機器人跟生命體結(jié)合，使人類健康，包括我們國家有殘疾人、老年人，助老助殘就發(fā)展起來了，這些就是交叉學(xué)科促進行業(yè)的一部分代表。

 

　　在醫(yī)療板塊他提出了賣了4千多套一套2千多萬，但仍因為醫(yī)療水平能因此提升而供不應(yīng)求的達(dá)芬奇的例子。他進一步指出，從服務(wù)業(yè)態(tài)來看，現(xiàn)在中國的家政很復(fù)雜，高端機器人不可能達(dá)到便宜，但是服務(wù)又要求像智能一樣，所以未來服務(wù)得像博士一樣聰明，像家電一樣便宜，怎么便宜？
 

 

　　孫立寧教授認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)對于未來的服務(wù)界，使得智能化、低成本找到了很好的空間。而他也提到，目前人工智能非?；馃幔撬苤匾妮d體是機器人，也讓機器人能夠在工業(yè)和各種場景下更加智能，在非常多的場景下，機器人和傳統(tǒng)行業(yè)都是相互交融和融合促進的。

 

　　他提到上個月在蘇州做了一個大事，他們團隊、還有北京的劉教授在聯(lián)通總部，實現(xiàn)了第一個5G環(huán)境下的多點、多器官手術(shù)。北京一個專家、蘇州一個專家，同時控制機器人，然后對兩頭豬進行手術(shù)，過去手術(shù)只敢動一個器官，這次兩個器官，一個心臟，一個是肝臟，再次拉動了在5G環(huán)境下對于高端醫(yī)用裝備的可行性，也得到了社會各界的認(rèn)可。他指出，其意義在于將來醫(yī)生包括北京的專家可以同時控制好幾臺機器人，同時很多醫(yī)生可以操作一個機器人，這種遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)解決了高端醫(yī)生的資源。

 

　　談到學(xué)術(shù)的問題，孫教授提到生命科學(xué)技術(shù)和納米結(jié)合具有非同一般的重要性，表現(xiàn)在通過生物學(xué)的原理來發(fā)展機器人，例如目前的機器人大狗也離不開這種生命科學(xué)的原理。同時他指出，自然界給了我們很多的啟迪，機器人大狗就來自于機構(gòu)仿生和功能仿生，他認(rèn)為，或許未來也能夠利用生物學(xué)的原理，在感知方面進行創(chuàng)新。

 

　　他又提到了雙輪機器人，認(rèn)為這也是人工智能、機械技術(shù)等高度融合。“人工智能技術(shù)能夠?qū)C器人技術(shù)產(chǎn)生很重要的結(jié)果。這些技術(shù)不一定要到我們的家庭里去，這些技術(shù)能夠?qū)ξ磥硌b備提升有很大的作用。”他這樣闡述了其重要性。

 

　　他又談到了一些對于人的探索，“過去我們說人的認(rèn)識控制從上至下，實際上我們做一些探討，自下而上來認(rèn)識智能的原因。比如說我們看過去人的發(fā)展是單細(xì)胞，簡單的多細(xì)胞，實現(xiàn)了多細(xì)胞的發(fā)展，人是這樣發(fā)展過來的，智能也是一樣，簡單運動到復(fù)雜運動，到我們邏輯思維高級的生物發(fā)展過程，我們?nèi)祟愂亲罡呒壍?，小螞蟻是最低級的，這個里面很多結(jié)構(gòu)是相同的，但是這個里面的神經(jīng)元很重要。”

 

　　他指出，神經(jīng)元的模型很復(fù)雜，平時是動態(tài)的波形，受到了刺激以后就發(fā)生了變化，從細(xì)胞的模型開始入手，可以用基建理論建立一個模型，隨后把這個模型縮小化，然后用電路做成了標(biāo)準(zhǔn)電路，對水質(zhì)進行神經(jīng)切割，連上了以后用它來導(dǎo)通，證明其對神經(jīng)修復(fù)就非常重要，通過實驗結(jié)果非常吻合，使水質(zhì)流通了，這證明神經(jīng)模型是對的。

 

　　人做機器人的認(rèn)識是來做人的工作，最終是太空，還有量子，人們想要突破就得認(rèn)識它，然后改造它，這就需要工具，那工具就是機器人。