手机会被小机器人取代？人工智能技术的突破是关键

“机器人是制造业的皇冠，它的应用和制造是衡量一个国家高端制造业的重要指标。”12月11日，在由中国自动化学会和深圳市科协联合主办的2020年全国机器人发展论坛上，中国工程院院士、湖南大学电气与信息工程学院院长王耀南认为，“机器人和产业的发展已成为中国的重大战略需求。”

进入高端发展时期

为什么各国竞相开发机器人？王耀南认为，原因在于国家民生工程的需要。机器人可以帮助人们完成各种危险的工作和复杂的任务，在桥梁建设和维护、海洋开发、空间探索等大型项目中发挥着重要作用。

王耀南指出，在20世纪，机器人进入了智能发展阶段。人类进入现代工业社会后，机器人主要用于工业领域，尤其是二战后的日本、美国、德国等国家。在劳动力短缺的情况下，工业机器人有更大的应用空间，因此工业机器人在20世纪60年代得到了大力发展。

今天，机器人被广泛应用，在制造、物流、医疗等领域发挥着重要作用。“从平台构建的角度来看，机器人分为工业机器人、飞行机器人、移动机器人、空间机器人和海洋机器人。这些机器人广泛应用于智能制造领域。”王耀南说。

“在过去的十年里，中国机器人的发展可以分为两个阶段。前五年是产业发展期，现在进入了高端发展期。”王耀南预言。

新冠肺炎肺炎爆发后，医疗机器人已经成为智能机器人的主要发展方向之一。“未来，机器人还将在国家重大工程基础设施建设，特别是新基础设施建设中发挥重要作用。”王耀南说，例如，在珠穆朗玛峰的科学考察中，机器人可以用来在未来恶劣天气中协助调查。

具备四大核心系统

根据王耀南的说法，机器人是一种能够自动执行和操作操作的设备。它具有感知、规划、决策和控制的功能。它可以完成人类难以完成或重复的劳动，可以在枯燥、危险、恶劣的环境中使用。

那么机器人有多少种呢？王耀南指出，机器人从不同的角度被分为不同的类型。比如在使用方面，可以分为工业机器人、农业机器人、医疗机器人、检验机器人等。从空间来看，有工业机器人、水下机器人、空间机器人、陆地机器人等等。

“不难看出，机器人是一门涉及人工智能、机械工程、控制科学、计算机、电子、材料等多个领域的多学科科学。”王耀南说，“但是不管机器人有多复杂，它实际上是一个自动化系统，有四个核心部分：感知系统、决策系统、控制系统和复杂的本体结构系统。”

此外，王耀南认为智能传感、智能协同规划和智能精确控制是智能机器人的核心技术。在智能感知方面，如何设计一个完整的机器人视觉感知，如何构建集感知、感知、控制于一体的微感知、高智能芯片是未来需要考虑的问题；在控制技术方面，顺从控制、智能控制和协同控制是三大研究热点；为了实现精确控制，机器人必须有一双灵巧的手。"机器人操作用于完成复杂的任务，创造智能机器人是一项关键技术."王耀南说。

未来小型机器人或成标配

“现在每个人都带手机，将来每个人都会带小机器人。为了满足这一需求，机器人需要具备五大要素。”王耀南说它具有感知、计划、决策、运动和学习的功能。

在王耀南看来，“在未来，真正的机器人必须具备情感交互、人机协作功能，并具备学习和分析语义的能力，才能真正成为智能服务机器人。”

为了实现这个目标，我们有很多工作要做，比如给机器人系统增加感知能力、记忆能力、学习能力和决策能力，使机器人拥有一个智能的、自主的网络控制系统。

“人工智能是开发智能机器人的关键。人工智能的三大核心技术：感知技术、认知技术和行为控制技术是开发智能机器人的主要技术。”王耀南说。

王耀南指出，人工智能如何与机器人有机结合有几个关键点，主要涉及感知层面的语言识别和物理识别；认知层面主要涉及语义理解、情感分析、决策层面多模态交互；在执行层面，主要涉及步态控制、步态识别和交互。

“机器人的未来发展必须网络化、自主化、协作化和智能化。同时，机器人必须有良好的发展规划、创新环境和下一代机器人的标准和技术。”王耀南说，最重要的是要有工业团队的人才，这需要集技术人员、工程师和科学家于一体。