在上午的院士專家報(bào)告環(huán)節(jié)中，中國(guó)科學(xué)院院士褚君浩圍繞「人形機(jī)器人感知技術(shù)發(fā)展與探索」這一主題，展開了主題報(bào)告。

 

以下是本次報(bào)告實(shí)錄，「中國(guó)機(jī)器人網(wǎng)」整理刪改：

 

人形機(jī)器人感知技術(shù)的發(fā)展與探索，主要包括三個(gè)方面：一是智能時(shí)代與機(jī)器人；二是傳感器研究若干進(jìn)展；三是人形機(jī)器人的感知功能。

 

關(guān)于智能時(shí)代與機(jī)器人，大模型、腦機(jī)接口現(xiàn)在發(fā)展很快，生產(chǎn)方式生活方式會(huì)轉(zhuǎn)變，這段時(shí)間要有高度的敏感性和預(yù)見性。

 

第一次工業(yè)革命機(jī)械化，第二次工業(yè)革命電氣化，第三次是信息化，第四次是智能化。人形機(jī)器人要智能化，要融入實(shí)體世界當(dāng)中，智能化智造技術(shù)，智能化診斷，腦際接口，AI融入物理世界，這些方面我們?nèi)硕伎梢宰?，將?lái)這些工作將由機(jī)器人代替人做，這里面涉及到高學(xué)科、高領(lǐng)域的應(yīng)用，多方向的延展。

 

智能化系統(tǒng)，比如說(shuō)守門員看到球，動(dòng)態(tài)感知相當(dāng)于五官，他能夠大腦分析這個(gè)球哪里過(guò)來(lái)，并且肢體采取措施把這個(gè)球搞掉，他是一個(gè)典型的機(jī)器人，他是一個(gè)智能的機(jī)器人，是人形的。得到信息分析，然后再給你對(duì)話，這里面涉及到很多內(nèi)容，人工智能、工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人，手術(shù)機(jī)器人，ChatGPT都是屬于這方面的內(nèi)容。

 

現(xiàn)在機(jī)器人廣泛應(yīng)用在工業(yè)上面，寶馬有5000個(gè)人工人在慕尼黑，其中1000個(gè)是機(jī)器人，尤其是噴油漆完全靠機(jī)器人完成。

 

第二個(gè)問(wèn)題是講傳感器，有很多的傳感器將來(lái)都要安裝到人形機(jī)器人上面去。人形機(jī)器人一定要有信息感知的支撐，還要有大腦分析、控制，各類傳感器是其中非常重要的一個(gè)內(nèi)容，包括紅外、紫外、X光等，傳感器以后就是各類大數(shù)據(jù)。

 

各類大數(shù)據(jù)是你后面進(jìn)一步做分析的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)、算力、算法，所有的里面都先要有數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)是傳感器實(shí)時(shí)得到的數(shù)據(jù)。從光學(xué)的角度，紅外的角度是要做慧眼，能夠全天候的拍照，最后希望能夠像孫悟空二郎神一樣做到慧眼。

 

紅外線我們有微波爐，WIFI，光通信，紅外加熱等。紅外傳感器的功能，圖像、熱像，我們安檢的時(shí)候可以穿過(guò)人體，看你身上有沒有帶了東西，如果帶了槍，帶了刀就可以看到。紅外偵查，知道了以后打擊目標(biāo)。紅外傳感器放到天上，白天看風(fēng)云，夜里看風(fēng)云，對(duì)這個(gè)風(fēng)云氣象就報(bào)的很準(zhǔn)，這也是通過(guò)信號(hào)分析，最后再做出判斷，就是天氣預(yù)報(bào)的判斷，現(xiàn)在是對(duì)大氣做CT，它的溫度濕度，現(xiàn)在天氣預(yù)報(bào)非常準(zhǔn)，可以知道某一個(gè)地區(qū)幾點(diǎn)它的氣侯怎么樣。

 

熱成像可以看到溫度分布，對(duì)溫度可以測(cè)得非常明確。它有些公式具體可以算出多少度，而且可以穿過(guò)煙霧，所以它的功能很強(qiáng)。夜里面哪里有排污，哪里有短路，哪里有電子軟件失效都可以看出來(lái)。

 

光譜識(shí)別，數(shù)據(jù)庫(kù)做好，然后就可以分析了。比如說(shuō)這個(gè)水稻畝產(chǎn)多少斤，光譜識(shí)別跟數(shù)據(jù)一比就可以知道這個(gè)地方畝產(chǎn)600斤。鈾礦，跟數(shù)據(jù)庫(kù)的光譜很接近，就知道這個(gè)地方有鈾礦，目前這個(gè)事情在月亮上面做，上面放了探測(cè)器，分析月亮表面什么成分，在月亮的正面有一個(gè)月球側(cè)，發(fā)現(xiàn)月亮表面到底是什么材質(zhì)，這就是慧眼。

 

現(xiàn)在火星在做這個(gè)事情，收集火星上面的光，來(lái)分析火星表面什么樣，我們?cè)谔焐献觯谠铝辽献?，在火星上面做，也可以?duì)人體來(lái)做。如果光譜信息拿來(lái)，一分析是活性還是良性，就可以用于病理診斷。

 

人身體上有很多的傳感器采集人的信息，我們的機(jī)器人上面也可以放傳感器。機(jī)器人行動(dòng)的信息，比如說(shuō)表情、影像、行為，通過(guò)這個(gè)判斷抑郁癥有多嚴(yán)重，這個(gè)小設(shè)備放到人形機(jī)器人上，一看就知道是抑郁癥的程度。我們現(xiàn)在發(fā)展一種微小的壓力傳感的設(shè)備，比如說(shuō)分子傳感器，能不能事先知道呢？要靠傳感器知道，有一種熒光效應(yīng)，發(fā)熒光，用這個(gè)道理可以做成報(bào)警器。

 

嗅覺也很重要，人形機(jī)器人如果有嗅覺也非常好，像人一樣，現(xiàn)在嗅覺也是研究的非常重要的一面，有機(jī)半導(dǎo)體材料，熒光、傳感，對(duì)嗅覺也是很好的研究，美國(guó)開過(guò)一個(gè)萬(wàn)人傳感器的峰會(huì)，對(duì)這個(gè)方面做過(guò)很多研究，在這個(gè)會(huì)上發(fā)表。

 

第三個(gè)問(wèn)題是人形機(jī)器人的感知功能。機(jī)器人發(fā)展還是很快的，智能時(shí)代下的機(jī)器人要有4個(gè)模塊：環(huán)境感知模塊、智能芯片模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、操作系統(tǒng)模塊。人形機(jī)器人中的核心傳感器，推他一下就會(huì)過(guò)來(lái)，這個(gè)傳感器有很多的固定，還要有觸覺傳感器。

 

視覺傳感器的研究熱點(diǎn)就是仿生感光，市場(chǎng)規(guī)模非常大，每一個(gè)部件的研究非常重要。還有就是慣性傳感器，要加速傾斜的角度。人形機(jī)器人里面大量的傳感器設(shè)備，包括大量的部件，都需要把每一個(gè)部件的水平都能夠研究得非常好，而且能夠做出來(lái)。

 

現(xiàn)在我們有很多的例子，機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)，假肢矯形，可感知的腦部起搏器，仿生手，還有乒乓球教練，清潔機(jī)器人，數(shù)字導(dǎo)航機(jī)器人，數(shù)字化手術(shù)平臺(tái)……

 

我們現(xiàn)在發(fā)展的方向是要有一定的場(chǎng)景，基本的核心，基本的元器件要做好，要集成，還是需要瞄準(zhǔn)我們每一個(gè)場(chǎng)景，比如說(shuō)掃地的機(jī)器人，如果+ChatGPT，可以跟他說(shuō)話，老年社會(huì)，比家里養(yǎng)一個(gè)狗好一些，功能好一些的買10萬(wàn)多的，又能夠掃地，還能夠給你講話很好，這個(gè)難度也很大。

 

還有教育機(jī)器人，把這個(gè)教育資源怎么寫題目，怎么創(chuàng)造，怎么分析，搞個(gè)人形機(jī)器人在那兒，家長(zhǎng)買回來(lái)以后，小孩子培訓(xùn)班不用去了，可以幫你分析。還有消防員，消防員很辛苦，很危險(xiǎn)，他們從事危險(xiǎn)的工作，希望能夠被機(jī)器人替代。

 

我們覺得做一個(gè)人形機(jī)器人的三大支柱：一個(gè)是感官設(shè)備；第二是大腦分析；第三是四肢行動(dòng)。各種各樣的元部件，把它融入到人形機(jī)器人里面去，又能夠看書，回家還能夠燒飯燒菜。

 

我們?nèi)诵螜C(jī)器人希望做成部分智能，能夠做某一件事，或者能夠做兩件事，程序化的人形機(jī)器人從第一功能擴(kuò)展到多功能，智能化人形機(jī)器人從單一智能發(fā)展到多智能，發(fā)展場(chǎng)景牽引的動(dòng)作與對(duì)話相結(jié)合的智能化人形機(jī)器人，家務(wù)機(jī)器人，乒乓球教練等等，針對(duì)某一個(gè)場(chǎng)景具有一種功能，很多人就有市場(chǎng)的需求，所以機(jī)器人行業(yè)是未來(lái)智能時(shí)代里面非常主流的一個(gè)行業(yè)，會(huì)有許多上億發(fā)展的可能性。