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

 

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

 

　　機(jī)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(kāi)其他學(xué)科的發(fā)展，多學(xué)科交叉是機(jī)器人研發(fā)和創(chuàng)新的一個(gè)重要的思路。同時(shí)他舉例道，智能化的發(fā)展主要是在傳感器工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，在商超和在車(chē)間里面的應(yīng)用操作，再就是人機(jī)協(xié)作這一點(diǎn)大家得到了認(rèn)證，最終機(jī)器人的目標(biāo)是追求網(wǎng)絡(luò)化，因此他提出，工業(yè)機(jī)器人的智能化，因此無(wú)論在部件、本體和應(yīng)用以及在相關(guān)的技術(shù)上，其實(shí)都還有進(jìn)一步的研究?jī)r(jià)值。

 

　　從機(jī)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(jì)還沒(méi)有過(guò)關(guān)，設(shè)計(jì)學(xué)在其中也能起到至關(guān)重要的作用。同時(shí)，材料的發(fā)展也會(huì)促進(jìn)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(jī)器人發(fā)展的角度，機(jī)器人發(fā)展越來(lái)越向3C領(lǐng)域代替人工，他舉了一個(gè)例子：比如說(shuō)我們?cè)谧鱿隳c包裝分撿上，沒(méi)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(jī)器人，想到了一個(gè)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(dòng)態(tài)環(huán)境不規(guī)則的，于是那肯定想到了視覺(jué)，視覺(jué)要快、要準(zhǔn)，所以對(duì)視覺(jué)的閉環(huán)系統(tǒng)。而這樣的應(yīng)用場(chǎng)景在未來(lái)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(huì)得到很好的應(yīng)用，這是工業(yè)機(jī)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(chē)領(lǐng)域?qū)嶋H上還有很多的環(huán)節(jié)并沒(méi)有完全自動(dòng)化。目前在包括電焊、噴漆方面的應(yīng)用，在車(chē)門(mén)的安裝裝配和噴漆檢測(cè)等。而智能制造的概念就是在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)加工本身的裝備以及加工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，這樣形成了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，過(guò)去更多的是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。

 

　　他又舉例道多機(jī)器人的概念，像車(chē)門(mén)的安裝一般來(lái)說(shuō)是人進(jìn)行的，但因?yàn)檐?chē)門(mén)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(jī)器來(lái)裝，于是為了保證機(jī)器人的坐標(biāo)跟車(chē)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(jī)構(gòu)，在天棚上、地面、底下都有機(jī)器人，進(jìn)行立體的作業(yè)。

 

　　其次，他補(bǔ)充，在學(xué)科交叉下，機(jī)器人單一工藝上變?yōu)槎喙に?。過(guò)去流水的時(shí)候把工藝分開(kāi)，現(xiàn)在在一個(gè)工作站里面有可以做很多相關(guān)的工作，包括搬運(yùn)以外，機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)到車(chē)?yán)锩嫒ミM(jìn)行鉚接或者是加工。在焊接的動(dòng)作，人也可以進(jìn)行協(xié)同，在加工的過(guò)程當(dāng)中，機(jī)器人把車(chē)門(mén)通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)得到了車(chē)門(mén)的精準(zhǔn)坐標(biāo)，這是個(gè)非常重要的技術(shù)，也是多學(xué)科交融發(fā)展帶來(lái)的成果。

 

　　目前服務(wù)機(jī)器人逐漸加入家庭領(lǐng)域、進(jìn)入人的領(lǐng)域，多個(gè)行業(yè)隨之會(huì)得到改變和發(fā)展。孫立寧教授提到，目前實(shí)現(xiàn)家庭的生活包括孩子的教育，以掃地機(jī)器人為代表的家政，包括我們國(guó)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(hù)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(gè)行業(yè)的機(jī)器人應(yīng)用都有很好的產(chǎn)業(yè)價(jià)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(guò)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(gè)性化發(fā)展。

 

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

 

　　在醫(yī)療板塊他提出了賣(mài)了4千多套一套2千多萬(wàn)，但仍因?yàn)獒t(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(jìn)一步指出，從服務(wù)業(yè)態(tài)來(lái)看，現(xiàn)在中國(guó)的家政很復(fù)雜，高端機(jī)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(lái)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(duì)于未來(lái)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?，但是它很重要的載體是機(jī)器人，也讓機(jī)器人能夠在工業(yè)和各種場(chǎng)景下更加智能，在非常多的場(chǎng)景下，機(jī)器人和傳統(tǒng)行業(yè)都是相互交融和融合促進(jìn)的。

 

　　他提到上個(gè)月在蘇州做了一個(gè)大事，他們團(tuán)隊(duì)、還有北京的劉教授在聯(lián)通總部，實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)5G環(huán)境下的多點(diǎn)、多器官手術(shù)。北京一個(gè)專家、蘇州一個(gè)專家，同時(shí)控制機(jī)器人，然后對(duì)兩頭豬進(jìn)行手術(shù)，過(guò)去手術(shù)只敢動(dòng)一個(gè)器官，這次兩個(gè)器官，一個(gè)心臟，一個(gè)是肝臟，再次拉動(dòng)了在5G環(huán)境下對(duì)于高端醫(yī)用裝備的可行性，也得到了社會(huì)各界的認(rèn)可。他指出，其意義在于將來(lái)醫(yī)生包括北京的專家可以同時(shí)控制好幾臺(tái)機(jī)器人，同時(shí)很多醫(yī)生可以操作一個(gè)機(jī)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(wèn)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(guò)生物學(xué)的原理來(lái)發(fā)展機(jī)器人，例如目前的機(jī)器人大狗也離不開(kāi)這種生命科學(xué)的原理。同時(shí)他指出，自然界給了我們很多的啟迪，機(jī)器人大狗就來(lái)自于機(jī)構(gòu)仿生和功能仿生，他認(rèn)為，或許未來(lái)也能夠利用生物學(xué)的原理，在感知方面進(jìn)行創(chuàng)新。

 

　　他又提到了雙輪機(jī)器人，認(rèn)為這也是人工智能、機(jī)械技術(shù)等高度融合。“人工智能技術(shù)能夠?qū)C(jī)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?lái)裝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(duì)于人的探索，“過(guò)去我們說(shuō)人的認(rèn)識(shí)控制從上至下，實(shí)際上我們做一些探討，自下而上來(lái)認(rèn)識(shí)智能的原因。比如說(shuō)我們看過(guò)去人的發(fā)展是單細(xì)胞，簡(jiǎn)單的多細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了多細(xì)胞的發(fā)展，人是這樣發(fā)展過(guò)來(lái)的，智能也是一樣，簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)到復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，到我們邏輯思維高級(jí)的生物發(fā)展過(guò)程，我們?nèi)祟?lèi)是最高級(jí)的，小螞蟻是最低級(jí)的，這個(gè)里面很多結(jié)構(gòu)是相同的，但是這個(gè)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(shí)是動(dòng)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(kāi)始入手，可以用基建理論建立一個(gè)模型，隨后把這個(gè)模型縮小化，然后用電路做成了標(biāo)準(zhǔn)電路，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行神經(jīng)切割，連上了以后用它來(lái)導(dǎo)通，證明其對(duì)神經(jīng)修復(fù)就非常重要，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常吻合，使水質(zhì)流通了，這證明神經(jīng)模型是對(duì)的。

 

　　人做機(jī)器人的認(rèn)識(shí)是來(lái)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(shí)它，然后改造它，這就需要工具，那工具就是機(jī)器人。