“我們處在一個(gè)難得的時(shí)代。我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出發(fā)展的好勢(shì)頭，人工智能、新材料等新技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)深度融合，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于升級(jí)換代、跨越發(fā)展的重要關(guān)口?！眹?guó)家智能制造專家委員會(huì)委員郝玉成在2024先進(jìn)機(jī)器人與自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流活動(dòng)上表示，但與此同時(shí)，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，高端供給缺乏，目前仍然存在，所以要系統(tǒng)創(chuàng)新，加快智能機(jī)器人創(chuàng)新突破，創(chuàng)建智能裝備現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。

為進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)器人前沿技術(shù)發(fā)展和學(xué)術(shù)交流，鏈接高端國(guó)際要素、拓展國(guó)際交流渠道，推動(dòng)構(gòu)建國(guó)際科技組織聯(lián)絡(luò)機(jī)制，助力北京國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)，在北京科技國(guó)際交流中心、中關(guān)村科技園區(qū)石景山園管理委員會(huì)北京市石景山區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的支持下，中國(guó)電子學(xué)會(huì)、世界機(jī)器人合作組織共同承辦2024先進(jìn)機(jī)器人與自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。

加快實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

機(jī)器人是人工智能技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的重要領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，全球機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，到2023年，全球機(jī)器人總量已突破400萬(wàn)臺(tái)。

那么，智能機(jī)器人的“智”從哪里來(lái)？

在郝玉成看來(lái)，智能機(jī)器人的“智”首來(lái)源于制造技術(shù)是智能機(jī)器人的基礎(chǔ)，新材料、新原理、新結(jié)構(gòu)和新工藝的不斷創(chuàng)新為機(jī)器人提供了堅(jiān)實(shí)的物理支撐。其次是智能裝備，如工業(yè)母機(jī)、PLC、3D打印等與智能機(jī)器人的發(fā)展緊密相連，為機(jī)器人提供了先進(jìn)的制造平臺(tái)。最后，AI技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、智能裝備與制造過(guò)程的數(shù)字孿生、設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，為智能機(jī)器人賦予了更強(qiáng)大的能力。

隨著第三代人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，特別是大模型技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人已能夠在開放環(huán)境下與人類進(jìn)行交互。然而，郝玉成表示，目前的人工智能技術(shù)卻仍存在局限性，特別是在處理復(fù)雜任務(wù)方面。因此，具身智能技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)，它強(qiáng)調(diào)機(jī)器人應(yīng)具備多模態(tài)感知和軟硬件高度融合的能力。具身智能理論不僅推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新，還促進(jìn)了認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)和人類學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。

在智能機(jī)器人的發(fā)展路徑上，平臺(tái)技術(shù)和系統(tǒng)優(yōu)化起到了關(guān)鍵作用。郝玉成表示，機(jī)器人平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、協(xié)同經(jīng)濟(jì)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)的融合，為機(jī)器人的快速發(fā)展提供了有力支持。同時(shí)，新的科研方法和理論的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)建模和學(xué)習(xí)生成，也為機(jī)器人的系統(tǒng)優(yōu)化提供了新的途徑。

郝玉成認(rèn)為，未來(lái)，智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將呈現(xiàn)五大趨勢(shì)。首先，功能智能化將成為主流，機(jī)器人將具備更高級(jí)的自主感知、分析、控制、優(yōu)化和學(xué)習(xí)能力。其次，系統(tǒng)平臺(tái)化將推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，降低開發(fā)成本并提高開發(fā)效率。第三，結(jié)構(gòu)模塊化將使機(jī)器人更加靈活和可重構(gòu)，適應(yīng)不同場(chǎng)景和任務(wù)的需求。第四，軟硬件融合將成為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要方向，提高機(jī)器人的性能和穩(wěn)定性。最后，使用更方便將成為機(jī)器人設(shè)計(jì)的重要考量，使機(jī)器人更加貼近用戶需求。

展現(xiàn)巨大潛力的人形機(jī)器人

有機(jī)構(gòu)指出，隨著社會(huì)老齡化趨勢(shì)加劇、人力成本提升，市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人的需求與日俱增，人形機(jī)器人有望形成一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間。

為什么人形機(jī)器人設(shè)計(jì)越來(lái)越趨于人形化？北京諾亦騰科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO戴若犂認(rèn)為，一是人形機(jī)器人需要與人類共生，它們能夠融入人類的生活環(huán)境，如家庭、辦公室等，與人類共享空間，減少對(duì)環(huán)境的特殊改造需求。這種人形設(shè)計(jì)使得機(jī)器人能夠更加自然地與人類互動(dòng)，提高使用便捷性。二是人形機(jī)器人能夠直接使用為人類設(shè)計(jì)的各種工具和設(shè)備，無(wú)需為機(jī)器人單獨(dú)開發(fā)特定工具，從而提高了工具的利用率和兼容性。三是人形機(jī)器人通過(guò)模仿人類的行為和學(xué)習(xí)人類的知識(shí)，能夠更快速地適應(yīng)各種任務(wù)和環(huán)境，這對(duì)于提升機(jī)器人的智能化水平和任務(wù)執(zhí)行能力具有重要意義。

而在技術(shù)層面，人形機(jī)器人面臨著構(gòu)型差異、數(shù)據(jù)生成以及技術(shù)融合等多重挑戰(zhàn)。戴若犂表示，由于人類的身體構(gòu)型與機(jī)器人的機(jī)械構(gòu)型存在顯著差異，如何實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)作捕捉和控制成為了一個(gè)技術(shù)難題。此外，為了訓(xùn)練和優(yōu)化人形機(jī)器人的性能，需要大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。然而，數(shù)據(jù)生成方式多種多樣，包括真實(shí)數(shù)據(jù)、半合成數(shù)據(jù)、直接學(xué)習(xí)和純合成數(shù)據(jù)等，每種方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行選擇。同時(shí)，人形機(jī)器人的研發(fā)涉及多學(xué)科知識(shí)的融合，需要跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的緊密合作，這也增加了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，人形機(jī)器人在多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出了巨大的潛力。

在遙操作與數(shù)據(jù)收集方面，人形機(jī)器人可以在危險(xiǎn)或難以到達(dá)的環(huán)境中代替人類完成任務(wù)，為人類提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。在免編程機(jī)器人示教方面，人形機(jī)器人可以通過(guò)動(dòng)作捕捉或直接牽引等方式快速學(xué)會(huì)新的技能和任務(wù)，降低了編程門檻，提高了研發(fā)效率。此外，人形機(jī)器人還可以與虛擬環(huán)境中的數(shù)字孿生模型進(jìn)行交互和驗(yàn)證，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了有力支持。

歷次工業(yè)革命都證明了先進(jìn)制造裝備對(duì)產(chǎn)業(yè)變革的重要推動(dòng)作用。機(jī)器人作為智能制造的基礎(chǔ)裝備，將引領(lǐng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。郝玉成認(rèn)為，通過(guò)加快智能機(jī)器人的高質(zhì)量發(fā)展，我國(guó)將能夠構(gòu)建智能制造現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，為推進(jìn)新型工業(yè)化和制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)作出重要貢獻(xiàn)。面對(duì)當(dāng)前機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)積累和創(chuàng)新突破，不斷推動(dòng)智能機(jī)器人的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。