在上午的院士報告環(huán)節(jié)中，俄羅斯工程院院士孫立寧圍繞「機器人前沿與創(chuàng)新發(fā)展」這一主題，展開了主題報告。
報告摘要
· 新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速，人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、3D等多學(xué)科融合是重要的特征，正在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)和生活方式，機遇與挑戰(zhàn)并存。
· 機器人向智能化方向發(fā)展，與生物、納米、材料等交叉與深度融合，產(chǎn)生了諸多新的研究方向和創(chuàng)新產(chǎn)品，提出了更多的科學(xué)問題與技術(shù)挑戰(zhàn)。
· 面向戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加強基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)與集成應(yīng)用創(chuàng)新。
· 機制創(chuàng)新，打造創(chuàng)新生態(tài)，形成完善的人才鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和資金鏈，實現(xiàn)機器人與智能制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)可持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。
以下是本次報告實錄，「中國機器人網(wǎng)」整理刪改：
當(dāng)前全國都在學(xué)習(xí)新質(zhì)生產(chǎn)力，新質(zhì)生產(chǎn)力包含了戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)，這兩點通過不斷的融合，促進了我國的高質(zhì)量發(fā)展，這也對我國機器人的發(fā)展創(chuàng)新提出了新的要求。
從機器人賽道來看，我國的規(guī)劃十分清楚，尤其在十四五工信部的規(guī)劃中提到了共性技術(shù)與前沿技術(shù)。今年的報告更多圍繞天然、人機交互、技能學(xué)習(xí)、材料功能一體化等，這和當(dāng)前的國際方向一致，我國更全面，甚至更超前。
未來機器人行業(yè)的發(fā)展?jié)摿υ诮徊鎸W(xué)科。在機器人發(fā)展智能化的同時，跟微納米技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生了微納機器人的概念。仿生、柔性、醫(yī)療、微納和生命科學(xué)結(jié)合又產(chǎn)生了微納機器人這樣新的研究方向。所以學(xué)科交叉一定是機器人未來發(fā)展的生命力來源。
比如醫(yī)療方面，已經(jīng)走向了產(chǎn)業(yè)，近五年也是投資的熱點。國內(nèi)近幾年的布局非常明晰，從頭部到消化道到血管到腹腔，從頭部到耳蝸的植入等等。哈工大團隊做的比較早，回顧一下，從1997年開始到腹腔的第三代產(chǎn)品，經(jīng)過了將近20年的沉淀。哈工大團隊從08年做項目到13年做企業(yè)，目前中國的康多已經(jīng)出現(xiàn)，已經(jīng)完成1000多例的應(yīng)用，在2022年拿到了醫(yī)療器械許可證書，目前也進行了小批量的應(yīng)用。
很多醫(yī)生提出現(xiàn)在的手術(shù)機器人沒有力覺，醫(yī)生只能看到，安全性受到了限制。我們團隊將手術(shù)機器人跟MEMS結(jié)合，在兩毫米的夾鉗上安裝了三維的MEMS傳感器，使機器人智能化前進了一步。
機器人目前也提出來了以遙控為主，將來能不能進一步提升醫(yī)生在這方面的自主規(guī)劃，在局部用機器人進行自主縫合動作，這些問題必然帶來一些挑戰(zhàn)，包括感知智能、任務(wù)自主規(guī)劃、任務(wù)操作與控制等，這些方面會帶動學(xué)科的發(fā)展，但技術(shù)難度很大。
腦機接口現(xiàn)在很火，這方面主要的技術(shù)就是采集多模態(tài)，關(guān)鍵生物學(xué)家的分析結(jié)合運動意識的識別。控制方面，國內(nèi)國外做了很多的研究。十年前，德國科學(xué)家發(fā)表用腦電對癱瘓15年病人的應(yīng)用，病人植入脊髓電刺激以后，可以進行獨立運動。2024年，馬斯克又提出了腦芯片植入人的身體里進行康復(fù)治療，靠意念控制操作，這給我們的科技提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
仿生現(xiàn)在也是一個大的科學(xué)問題，人形是其中一種，最早期從四足到未來的人工智能，包括了機構(gòu)仿生、功能仿生，最重要的是感知仿生和智能仿生，腦機接口又給我們開辟了新的發(fā)展方向。
2023年是人形機器人的元年。馬斯克說，未來人形機器人將達到2.4萬美金，大量在家庭生活和工廠場景使用。這方面提出了感知、配送、動態(tài)工作的可能性。
這一兩年來國內(nèi)的發(fā)展很快。從創(chuàng)新的角度看，共性技術(shù)有五條：緊湊型本體結(jié)構(gòu)設(shè)計；高動態(tài)全身協(xié)調(diào)運動；高爆發(fā)與力柔順驅(qū)動單元；高可靠復(fù)雜環(huán)境感知單元；仿人作業(yè)與操作規(guī)劃。
未來，人形機器人可以通過訓(xùn)練，進行炒菜、刷碗、掃地等一些簡單的工作。人形機器人進入家庭的方向是對的，方法也是對的，把AI大模型跟技術(shù)有機融合，然后通過具體的應(yīng)用得到發(fā)展。
在控制方面，仿生智能——神經(jīng)元建模，過去都是從上而下，現(xiàn)在人的控制最終還是引到神經(jīng)元，和人工智能結(jié)合，可能就是數(shù)據(jù)+模型的關(guān)系。
微納機器人，是特征尺寸和/或功能尺寸在亞毫米以下的機器人，分為微納操作機器人與微納尺度機器人，為微納制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供變革性的研究方法與實現(xiàn)手段，多年來得到了良好的發(fā)展。從應(yīng)用領(lǐng)域來講，從宏觀控制到納米分子層面的控制也是機器人的一個研究方向。
柔/軟體機器人也很火?？偟膩碚f，從學(xué)科交叉的角度可以看到國家布局的方向，從學(xué)術(shù)研究方面，大家也可以從幾個點找到一個大的目標，通過學(xué)科交叉可以產(chǎn)生新的技術(shù)路線和新的問題。
