10月26日-27日，由陜西省委網(wǎng)信辦、陜西省工業(yè)和信息化廳、陜西省科學(xué)技術(shù)廳指導(dǎo)，中國人工智能學(xué)會主辦，西安市委網(wǎng)信辦、西安市科學(xué)技術(shù)局、西安國家民用航天產(chǎn)業(yè)基地管理委員會、京東云共同承辦的2019第九屆中國智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇在“硬科技之都”--西安舉辦。在26日的主論壇上，新松機器人自動化股份有限公司創(chuàng)始人、總裁，中科院沈陽自動化研究所研究員曲道奎為我們帶來了題為“機器人智能新進展”的精彩演講。

10月26日-27日，由陜西省委網(wǎng)信辦、陜西省工業(yè)和信息化廳、陜西省科學(xué)技術(shù)廳指導(dǎo)，中國人工智能學(xué)會主辦，西安市委網(wǎng)信辦、西安市科學(xué)技術(shù)局、西安國家民用航天產(chǎn)業(yè)基地管理委員會、京東云共同承辦的2019第九屆中國智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇在“硬科技之都”--西安舉辦。在26日的主論壇上，新松機器人自動化股份有限公司創(chuàng)始人、總裁，中科院沈陽自動化研究所研究員曲道奎為我們帶來了題為“機器人智能新進展”的精彩演講。

曲道奎

新松機器人自動化股份有限公司創(chuàng)始人、總裁

中科院沈陽自動化研究所研究員

以下是曲道奎的演講實錄：

今天非常高興來參加2019第九屆中國智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇。一開始李院士關(guān)于智能提出了四大問題，實際上對我們非常有挑戰(zhàn)性。關(guān)于智能產(chǎn)業(yè)，我們現(xiàn)在可能還要梳理，但是無疑機器人肯定是智能產(chǎn)業(yè)的一個主要代表。剛才兩位院士從不同角度給大家分享了無人系統(tǒng)，而機器人又恰恰是無人系統(tǒng)的典型代表。機器人之所以稱之為機器人，而不稱為機器，主要的關(guān)鍵點就在于智能，今天借這個機會和大家分享機器人智能相關(guān)的最新進展。主要從下面幾個方面和大家來分享。

第一部分機器人起源。

機器人和其他設(shè)備、裝備產(chǎn)品相比最大的不同點在于，機器人的產(chǎn)生不是伴隨在我們的生產(chǎn)車間，而是誕生在一個科幻作家小說里，機器人出現(xiàn)的第一時刻，就是作為一個物種，而不是一種技術(shù)和產(chǎn)品，因此才有了兩個“擔心”，擔心人會變成機器，同時又要擔心機器會擁有人的頭腦。前三次工業(yè)革命，人真正變?yōu)榱藱C器，并且成為了機器的奴隸，人類完全按照機器的節(jié)奏在生產(chǎn)線上工作，人是典型的機器。未來實際上機器又具備了人的智能，因此才有了著名的機器人三定律，今天發(fā)展到七大定律。現(xiàn)在人工智能學(xué)會，也包括我們機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、國家標準化總體組都在一起對機器人未來的倫理、道德、法理制定相關(guān)的標準，英國相關(guān)機構(gòu)也在發(fā)布機器人倫理和道德方面的標準。

我們說到智能，那么什么是智能？簡單來講，智能實際上叫做智力和能力的綜合，智力是什么？我們叫做認知活動的某些心理特征，而能力是實際活動的某些心理特征。智能是智力和能力的綜合體。更具體來講，人類有非常強的空間想象力和空間計算能力，更大的能力就是人類的運動能力。再一點我們的音樂，為什么叫做天賦，這是一種能力；還有一個我們叫做交際能力，實際上這是非常強的人類智能。最后我們叫做內(nèi)省，人類之所以是人類我們有自己的內(nèi)省，所以人類我們叫做多元智能理論。

而機器人，它體現(xiàn)了人類智能的一部分，這里面首先是行為能力，怎樣作業(yè)；再一個運動能力、交互能力；還有一個學(xué)習(xí)和決策，現(xiàn)在機器人在這些方面開始深入的往下發(fā)展。

怎樣發(fā)展？有幾大技術(shù)的支撐，首先是感知技術(shù)，沒有感知技術(shù)不可能有后續(xù)的能力；其次行為技術(shù)，機器人之所以是機器人，是物理系統(tǒng)再加數(shù)據(jù)系統(tǒng)，物理系統(tǒng)一定要有行為能力；另外一方面叫做學(xué)習(xí)決策；再就是交互；再有一大能力的技術(shù)支撐，就是現(xiàn)在的安全技術(shù)，機器人沒有安全技術(shù)不可能和人類協(xié)同、共融、共生，所以是這幾大技術(shù)在支撐機器人的四大智能能力。

另外一點機器人為什么發(fā)展這么快？特別是近幾年，很大的原因是機器人技術(shù)的突破和融合，從大數(shù)據(jù)到AI、到loT、到CloudComputing等等這些技術(shù)，通過5G技術(shù)加持，使機器人形成了多種高新技術(shù)深度的融合，這是巨大的變化。

我們再看一下機器人智能的發(fā)展歷程，這里面分三個層次：① 自動化層次，還是過去我們講的高端設(shè)備概念，這是最原始或者最低級；② 智能化，現(xiàn)在機器人在這個層面上已經(jīng)取得了重大突破；③ 自主化，也是剛才兩個院士談的未來的自主化。這是機器人下一步發(fā)展的方向，大家都在這個領(lǐng)域上進行著研發(fā)和創(chuàng)新。

我們的結(jié)論是什么？機器人目前正處在由“機器”向“人”轉(zhuǎn)化或者進化的關(guān)鍵點上。我們從機器人的1.0時代，這個時代機器人最典型的特征是什么？機器只是一種高端復(fù)雜的設(shè)備，從它的指標可以看到完全是機器設(shè)備可靠性、數(shù)字、應(yīng)用，這是機器設(shè)備；而今天的機器人更多的我們認為已經(jīng)進入到2.0時代，強調(diào)環(huán)境的適應(yīng)、自主、半自主的能力，因此從機器設(shè)備屬性這個角度說，在1.0時代，它是我們?nèi)祟惖墓に嚭褪侄危皇侵昂唵蔚墓ぞ吡恕＿€有與現(xiàn)在其他的技術(shù)和領(lǐng)域一樣，重新定義改變了機器人，無論是它的功能、性能、范疇，都在進行了一個巨大轉(zhuǎn)變，機器人正在真正由機器向機器人轉(zhuǎn)化和發(fā)展。

那么機器人的智能現(xiàn)狀，到底達到了什么程度？從這里可以看到，我們把智能分為三個層次：① 我們稱之為計算智能，靠大量計算、存儲以及數(shù)據(jù)；② 今天發(fā)展到感知智能階段，機器人可以自主或者半自主適應(yīng)外部環(huán)境變化，識別我們作業(yè)的狀況；③ 未來發(fā)展的我們稱之為認知智能。機器人智能到哪個程度？現(xiàn)在是第二個層面感知智能，并且機器人全面進入到使用化，因此機器人真正稱之為機器人智能這個發(fā)展階段。

這里感知技術(shù)起了重要支撐，機器視覺是感知技術(shù)里最核心的；另外一個我們稱之為機器力覺，再有一個激光、超聲、紅外等，又具備了可行性或者是真正的這樣一個現(xiàn)實的能力。

在人機交互這一塊，近幾年的發(fā)展也很迅猛，特別是在語音這塊，還有在多模態(tài)下機器人可以自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)避碰、避撞，自主運動等。

第二方面，我們具體結(jié)合兩大機器人的特征，一類工業(yè)機器人，在智能制造里機器人的智能體現(xiàn)在哪些方面，一類新場景，主要是服務(wù)機器人的發(fā)展和進化。

首先智能制造的特征是什么，決策，網(wǎng)絡(luò)、倉儲、物料、工藝等都需要機器人智能化，柔性化、感知能力、自主執(zhí)行、自主決策是它的特征。

我們說機器人支撐智能制造，為什么？從美國再工業(yè)化，歐盟工業(yè)4.0、日本復(fù)興戰(zhàn)略等是在機器人的路上，但這個機器人和我們傳統(tǒng)的1.0時代完全不一樣，是具有智聯(lián)、感知、網(wǎng)聯(lián)這樣的機器人智能系統(tǒng)。

另外，新工業(yè)革命需要機器人的智能支撐，我們從生產(chǎn)要素改變來分析，前三次工業(yè)革命我們直接的生產(chǎn)要素是什么？機器+人，不管是第二次、第三次，只是機器設(shè)備和人比重的差異化，但是生產(chǎn)要素一直是機器設(shè)備在里面起主導(dǎo)作用，而在第四次工業(yè)革命里面中間加號取掉了，真正變成機器人。

再看一下機器人智能的發(fā)展過程，從最初的柔性生產(chǎn)化設(shè)備，到現(xiàn)在自感知、自適應(yīng)的系統(tǒng)，然后下一步在自決策、自執(zhí)行，一直到未來整個智能化的工具，這是它的發(fā)展過程。現(xiàn)在我們又進入到了第三個階段，第二個階段已經(jīng)進入到了成熟階段。接下來工業(yè)機器人在工業(yè)制造里具備的是智能，這是新松的案例，最新的叫做6S，從視覺到力控、數(shù)字孿生、工藝專家系統(tǒng)，到智能的軟件系統(tǒng)，一直到智能平臺，這六大系統(tǒng)構(gòu)成了機器人由過去的機器設(shè)備往真正機器人一個跨越的基礎(chǔ)平臺。

這是我們力控，實現(xiàn)各種復(fù)雜的操作、作業(yè)；通過數(shù)字孿生，真正實現(xiàn)了數(shù)字環(huán)境和物力兩套無縫的連接；工藝專家系統(tǒng)，把各種機器人工作的工藝形成了大數(shù)據(jù)云端，直接提供，不需要再做二次規(guī)劃、二次開發(fā)；整個設(shè)備的物聯(lián)，我們叫做MES，通過它來實現(xiàn)整個設(shè)備的管控，在這里面包括生產(chǎn)方式的構(gòu)成，最終我們是一個大的智能化、一體化平臺，包括智能生態(tài)，也包括各種應(yīng)用場景，還包括各種數(shù)據(jù)、知識的融合，以及最后各種工藝在這里面集成，還有大的各種場景集合。

具體應(yīng)用案例可以在這里看到，通過工藝互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)和感知系統(tǒng)，以及通過上端服務(wù)器、客戶端、總線，形成了完整系統(tǒng)；就是智能化、機器人化、網(wǎng)絡(luò)化，只是個作業(yè)工具和設(shè)備，現(xiàn)在完全是軟件和智能在這里主導(dǎo)。另外，設(shè)備里的機器人作業(yè)也完全是智能化，還有其他的焊接、噴涂、清理等，大家可以看到不是一個物理設(shè)備的概念，而是真正的軟件系統(tǒng)和智能系統(tǒng)在這里起主要支撐。再有其他制造領(lǐng)域，包括我們的家電、3C，包括陶瓷衛(wèi)浴等，軟件部分占的比重越來越大；另外，整個智能化生產(chǎn)完全是按照數(shù)字化工廠概念來搭建。

這是各種不同的應(yīng)用領(lǐng)域，在3C制造也完全實現(xiàn)，這里面最關(guān)鍵的一點在哪？我們說兩個角色轉(zhuǎn)變，就是機器人用過去傳統(tǒng)的機器設(shè)備，它的角色是什么？機器人工人，那么今天的機器人因為AI賦能、數(shù)據(jù)云端這些加持，使它們具備了機器人技師能力，過去我們需要工程師干的活，現(xiàn)在完全可以由機器人來實現(xiàn)、完成。

下面再看一下新場景機器人的智能，這里主要指服務(wù)機器人，包括大家可以看到使用場景的識別、三維地圖重建，人臉識別、語音還有其他各種交互的實現(xiàn)，在這些里面都實現(xiàn)了新的機器人智能。

另外，在醫(yī)療機器人里包括手術(shù)輔助、病人診斷、大的數(shù)據(jù)提取、圖像分析等，這方面即將進入到應(yīng)用階段。在康復(fù)醫(yī)療這個領(lǐng)域進展更快，健康是人類面臨的難題，機器人在康復(fù)、醫(yī)療這些方面未來的應(yīng)用空間比我們制造業(yè)還要大，并且是沒有天花板的；再有就是養(yǎng)老、助殘、康復(fù)這些方面，這里可以看到從健康評價、學(xué)習(xí)、多模態(tài)信息融合等。這是在服務(wù)類、醫(yī)療、健康類機器人的智能，比我們制造業(yè)需要的還要高，因為這類環(huán)境既是復(fù)雜的，又是分解的環(huán)境。因此我說機器人為各種智能、各種感知系統(tǒng)、學(xué)習(xí)決策提供了更高要求。

在教育、娛樂方面，現(xiàn)在的AI、VR融合在一起，所以我說機器人在這類領(lǐng)域里更體現(xiàn)了它的智能性或者智能化。

最后，做一個小結(jié)。

首先，有一個結(jié)論，現(xiàn)在叫做無處不在的機器人智能，去掉這兩個字，說無處不在的機器人，對不起，做不到。沒有智能，機器人不可能進入到人類社會的各個方面，在這里面智能工廠、智能生產(chǎn)、物流等已經(jīng)完全機器人人化。

另外就是人機共融，使得機器人和人類是共融、協(xié)同、共生。過去，傳統(tǒng)的機器人必須是工作在一個隔離的鐵籃子里，因為牽扯到安全問題；而今天的機器人完全不一樣，大部分要解決安全問題，因此它可以和人類共融、共生。

再一個大變化，5G+云計算+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等這些新技術(shù)，使機器人又上了新的多機協(xié)同、知識共享、模型訓(xùn)練、AI服務(wù)等，往這個方向發(fā)展，這也是剛才陳院士談的多機的協(xié)同，向這些領(lǐng)域發(fā)展。那么，在這里面5G技術(shù)更為新的感知技術(shù)發(fā)展提供了重要支撐。

下面以新松的技術(shù)產(chǎn)品為例，具體看一下典型的機器人智能發(fā)展的現(xiàn)狀。這是我們做的典型的叫做機器人生產(chǎn)機器人的智能工廠，智能要素在里面全面體現(xiàn)。

這是機器人在另外一個領(lǐng)域的應(yīng)用和展示，在這里機器人要做什么？機器人要調(diào)酒。這是一個協(xié)作機器人，也是具備感知、學(xué)習(xí)、決策、行為的能力，大家知道機器人在工業(yè)環(huán)境下作業(yè)已經(jīng)不稀奇，但是在調(diào)酒方面是很難實現(xiàn)的，我們新一代的“多可”機器人已經(jīng)實現(xiàn)它。實際上，大家看到的不僅是機器人要完成我們?nèi)祟惖倪@種動作，這種動作對機器人來講，和工業(yè)領(lǐng)域是完全兩個概念；另外看它的各個分層和人的分層對比，其均勻度、比例完全不同。機器人無論從效率上、從分層的準確度上都完勝人類。

再看一個視頻，機器人打乒乓球。去年最熱門的是阿爾法狗，人的學(xué)習(xí)、決策不需要有行為能力，機器人打乒乓球既要有學(xué)習(xí)、決策，同時怎么打過去，用什么力度、方式、角度打過去，比阿爾法狗多了物理的實現(xiàn)過程。這是我們推出的第二代打乒乓球機器人，即將推出第三代打乒乓球機器人。

最后一個來看一下最新的十·一國慶慶典禮上，我們展示的機器人雙臂雙手一指彈奏《我和我的祖國》，這里面包括視覺怎么定位、識別琴譜、配合、學(xué)習(xí)等。

通過這些實例，我們可以看到機器人因為智能的發(fā)展和提高，不僅是在制造業(yè)里，而是在我們?nèi)祟惿畹母鱾€領(lǐng)域，包括和科技、文化的融合，包括和醫(yī)療、健康的這種滲透。回到最初李院士提的這個問題，智能時代迎來的智能產(chǎn)業(yè)未來必將是巨大的產(chǎn)業(yè)。

（本報告根據(jù)速記整理）

CAAI原創(chuàng) 丨 作者曲道奎

如需轉(zhuǎn)載合作請向?qū)W會或本人申請

轉(zhuǎn)發(fā)請注明轉(zhuǎn)自中國人工智能學(xué)會