0
| 本文作者： 任平 | 2021-10-24 15:34 |
現(xiàn)如今，仿生學(xué)與機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用需求結(jié)合，是機(jī)器人發(fā)展的高級(jí)階段和必然趨勢(shì)。仿人機(jī)器人、四足機(jī)器人、蜘蛛機(jī)器人等仿生多足機(jī)器人具有良好的地形適應(yīng)能力，很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和地面運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，跨學(xué)科的技術(shù)迷思吸引了一批又一批學(xué)術(shù)同仁關(guān)注到這一領(lǐng)域。
同樣，仿生機(jī)器人在產(chǎn)業(yè)界的動(dòng)態(tài)也使得仿生機(jī)器人逐漸成為大眾焦點(diǎn)，尤其在埃隆·馬斯克發(fā)布的“特斯拉人形機(jī)器人”、小米發(fā)布四足機(jī)器人“鐵蛋”以及小鵬發(fā)布的可騎乘四足機(jī)器馬之后，擁有各種行業(yè)背景的公司參與其中，使得機(jī)器人的仿生生態(tài)更加健全。但在當(dāng)前，不管是身體感知和軀體控制，仿生機(jī)器人技術(shù)還停留在“看起來(lái)很美”的階段，需要更多的人士參與到這一產(chǎn)學(xué)討論中。
在產(chǎn)學(xué)聯(lián)動(dòng)中，CNCC在今年新設(shè)置了仿生機(jī)器人論壇，將于10月28日13:00-16:00在深圳國(guó)際會(huì)展中心CC105C召開。本論壇由深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司副總裁兼深圳研究院副院長(zhǎng)龐建新博士以及深圳市人工智能與機(jī)器人研究院黃巍偉博士共同擔(dān)任此次論壇的主席，邀請(qǐng)到了中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、南方科技大學(xué)，香港中文大學(xué)（深圳）等科研院校的著名學(xué)者，以及騰訊、優(yōu)必選科技等高科技企業(yè)的產(chǎn)業(yè)專家進(jìn)行深度解析，分享多種仿生機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，共同把脈仿生機(jī)器人的應(yīng)用前景。
在論壇開始前，雷鋒網(wǎng)&AI科技評(píng)論邀請(qǐng)到了兩位論壇主席，龐建新和黃巍偉，一同討論CNCC在今年新設(shè)仿生機(jī)器人論壇的出發(fā)點(diǎn)，以及仿生機(jī)器人這種高級(jí)機(jī)器人的技術(shù)難點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。
以下為采訪實(shí)錄：
AI科技評(píng)論：兩位老師今年擔(dān)任CNCC大會(huì)仿生機(jī)器人論壇的主席，您能介紹一下您所參與的組織工作的具體內(nèi)容嗎？
黃巍偉：會(huì)議主要由龐老師主導(dǎo)，因?yàn)閮?yōu)必選科技近十年來(lái)一直專注于人工智能和人形機(jī)器人的研發(fā)、制造和銷售，在仿生機(jī)器人領(lǐng)域長(zhǎng)期受到關(guān)注。我所在的深圳市人工智能與機(jī)器人研究院(AIRS) 也有很多關(guān)于仿生機(jī)器人的研究，所以說(shuō)我們兩個(gè)共同圍繞仿生機(jī)器人開展了這樣的一個(gè)論壇。
今年仿生機(jī)器人的熱度也蠻大的，在籌備前期，我和龐老師一同選定了嘉賓候選人，希望能夠邀請(qǐng)到仿生機(jī)器人領(lǐng)域的行業(yè)專家、學(xué)者以及企業(yè)家共同赴會(huì)，借由論壇激發(fā)思想碰撞，一同探討仿生機(jī)器人技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的未來(lái)趨勢(shì)。
AI科技評(píng)論：兩位老師認(rèn)為今年CNCC大會(huì)新設(shè)置仿生機(jī)器人論壇是出于什么考量，是因?yàn)檫@方面有更多的研究進(jìn)展，還是試圖聯(lián)合更多的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)？
黃巍偉：大家可能疑問(wèn)計(jì)算機(jī)大會(huì)怎么會(huì)設(shè)置一個(gè)機(jī)器人論壇，其實(shí)計(jì)算機(jī)和機(jī)器人是兩個(gè)緊密相連的部分。CNCC本身就是一個(gè)比較開放的計(jì)算機(jī)大會(huì)，相較于往年，今年大會(huì)設(shè)置了113個(gè)論壇，達(dá)到歷史之最。我們?cè)谶@時(shí)推出仿生機(jī)器人論壇，一是關(guān)注到往年論壇沒有涉及過(guò)，而且這是產(chǎn)學(xué)兩界共同關(guān)注的新方向。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，目前仿生機(jī)器人在產(chǎn)業(yè)界比較熱門，但是學(xué)術(shù)研究圈其實(shí)很早以前就關(guān)注到這個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在組織大家共同討論，其實(shí)是把握住了大眾關(guān)注的好機(jī)會(huì)。二是仿生機(jī)器人是“智能”的一個(gè)理想的載體，跟計(jì)算息息相關(guān)。
龐建新：現(xiàn)在大家也看得到，各學(xué)科正在向多學(xué)科融合發(fā)展，像機(jī)器人、人工智能、計(jì)算機(jī)正在打破學(xué)科的結(jié)構(gòu)壁壘。仿生機(jī)器人正是多學(xué)科融合的一個(gè)具有代表性的復(fù)雜系統(tǒng)，所以我們希望設(shè)置一個(gè)仿生機(jī)器人的論壇，將這種對(duì)多學(xué)科融合的探索進(jìn)展在會(huì)上與大家共同分享。
同時(shí)我們也希望通過(guò)這種多學(xué)科的交叉融合形成碰撞，能夠?qū)Ψ律鷻C(jī)器人的多元學(xué)科產(chǎn)生幫助，能夠吸引更多從事計(jì)算機(jī)學(xué)科和其它學(xué)科的人參與到這個(gè)領(lǐng)域來(lái)。不管是對(duì)于學(xué)術(shù)研究還是產(chǎn)業(yè)孵化，都是論壇想發(fā)揮的一個(gè)作用。
AI科技評(píng)論：老師您剛才說(shuō)到希望有更多的人參與進(jìn)來(lái)，那么今年的仿人機(jī)器人論壇最大的特色在哪里，在嘉賓邀請(qǐng)和報(bào)告議題上有哪些規(guī)劃？
黃巍偉：像龐老師講的，仿生機(jī)器人本身涉及多學(xué)科的融合，包括了AI、計(jì)算、機(jī)器人等等，所以我們?cè)谡搲?guī)劃時(shí)，也是希望嘉賓能夠具備各種專業(yè)背景，像控制、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料等等。有學(xué)界大咖中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院里的吳新宇教授、南方科技大學(xué)長(zhǎng)聘正教授張巍，他們不僅走在學(xué)術(shù)界前沿，而且在機(jī)器人最關(guān)鍵的領(lǐng)域--控制方面有非常突出的研究成果。
在產(chǎn)業(yè)嘉賓上，不光有優(yōu)必選科技的龐老師，我們還邀請(qǐng)了騰訊Robotics X的鄭宇研究員，他將介紹實(shí)驗(yàn)室在足式機(jī)器人設(shè)計(jì)上的一些探索，像多模態(tài)四足機(jī)器人Max和輪滑機(jī)器人Ollie。腿足式機(jī)器人是仿生機(jī)器人的一個(gè)重要分支，香港中文大學(xué)（深圳）機(jī)器人與智能制造研究院副研究員羅健文博士將會(huì)在論壇上梳理過(guò)去20年國(guó)內(nèi)外腿式機(jī)器人的發(fā)展軌跡、工程挑戰(zhàn)與理論發(fā)展。
除此之外，我們又想到了其他更有意思的仿生形態(tài)，比如軟體仿生，所以我們邀請(qǐng)到了朱建教授，他是香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院副教授，長(zhǎng)期關(guān)注軟體智能機(jī)器人，仿生機(jī)器人以及智能材料和結(jié)構(gòu)。他將著重介紹近幾年在軟體驅(qū)動(dòng)器和軟體機(jī)器人的初步工作，包括軟體水下機(jī)器人和軟體爬行機(jī)器人，也將介紹近期仿人機(jī)器人的研究進(jìn)展。
龐建新：實(shí)際上，仿生機(jī)器人中一個(gè)最核心的出發(fā)點(diǎn)就是如何去模擬生物。有模仿人類的人機(jī)結(jié)合機(jī)器人，比如外骨骼機(jī)器人；還有仿人機(jī)器人,有雙足機(jī)器人，輪足混合機(jī)器人；還有模仿軟體動(dòng)物的軟體機(jī)器人等等，本質(zhì)都是從不同維度模仿生物。
當(dāng)然足式機(jī)器人可能更豐富，因?yàn)檫@兩年雙足仿人機(jī)器人和多足機(jī)器人特別流行，優(yōu)必選科技的大型雙足仿人服務(wù)機(jī)器人Walker已經(jīng)5歲了，今年7月在WAIC發(fā)布了全新一代的Walker X，9月份發(fā)布了為迪拜世博會(huì)中國(guó)館特別定制的能貓機(jī)器人優(yōu)悠，在今年的牛年春晚也首次展示了四足機(jī)器人拓荒牛，其它企業(yè)如小米發(fā)布了四足機(jī)器狗，特斯拉也預(yù)告要做人形機(jī)器人等等，所以我們?cè)谡搲邪炎闶綑C(jī)器人放在了一個(gè)特別重要的位置，其實(shí)是匹配了當(dāng)前的研究熱度，特別是產(chǎn)業(yè)界的研究熱度。
AI科技評(píng)論：龐老師，您論壇上的報(bào)告特別談到仿人機(jī)器人的技術(shù)實(shí)踐和應(yīng)用探索，您觀察到，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)和國(guó)際的仿人機(jī)器人的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)，各自的成熟度如何，國(guó)內(nèi)外的差距是多大？
龐建新：我個(gè)人的理解是，其實(shí)仿人機(jī)器人學(xué)科最早是從國(guó)外開始研究的，近幾年國(guó)內(nèi)的足式機(jī)器人才開始真正發(fā)力。最早是北理工的雙足機(jī)器人，它應(yīng)該是國(guó)內(nèi)最早雙足仿人機(jī)器人之一。后來(lái)有國(guó)科大、哈工大，浙大、香港中文等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和一些科研院所開始從事仿生機(jī)器人的研究。
在國(guó)內(nèi)企業(yè)中，優(yōu)必選科技走得比較早，雙足仿人機(jī)器人是我們特別有代表性的一個(gè)產(chǎn)品。之后也有很多創(chuàng)業(yè)公司在小型仿人機(jī)器人和大型仿人機(jī)器人上投入研究，這是國(guó)內(nèi)的一些發(fā)展進(jìn)展。
而海外仿人機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)展主要由歐洲和美國(guó)企業(yè)推動(dòng)，最早做商業(yè)化比較成功的是法國(guó)的阿爾德巴蘭（Aldebaran Robotics），后來(lái)被日本軟銀收購(gòu)，他們是做小型雙足機(jī)器人中成功典范，推出了Nao機(jī)器人。還有一些比較有名的企業(yè)有波士頓動(dòng)力的Atlas，本田的ASIMO，韓國(guó)的Hubo，美國(guó)Agility Robotics 推出的Cassie機(jī)器人，都是雙足機(jī)器人領(lǐng)域非常有代表性的作品。
我的理解是，仿人機(jī)器人的成熟度要從兩個(gè)維度去看，它是足式的仿人，還是非足式的仿人。如果是非足式的仿人，它的產(chǎn)品形態(tài)相對(duì)成熟，因?yàn)榭梢栽O(shè)計(jì)為下身輪式，上身人形的仿生系統(tǒng)，這些實(shí)際上已經(jīng)有很多商用場(chǎng)景。
足式的仿人機(jī)器人還屬于科研探索階段，同時(shí)也在做一些商業(yè)化的探索。它可以分成小型足式仿人機(jī)器人和成人大小的足式仿人機(jī)器人，而這種小型的已經(jīng)在教育市場(chǎng)和玩具市場(chǎng)有很多的應(yīng)用，技術(shù)和市場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)更加成熟。
我認(rèn)為目前小型足式仿人機(jī)器人的市場(chǎng)化，國(guó)內(nèi)比海外要更好。而大型的、成人大小仿人機(jī)器人，國(guó)外技術(shù)走得更早，具有一定優(yōu)勢(shì)，但商業(yè)化道路上面走得并不順利，不過(guò)我們可以看到國(guó)內(nèi)也正在迎頭趕上。但總體來(lái)看，作為一個(gè)集各學(xué)科技術(shù)為一體的復(fù)雜系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外仿人機(jī)器人都還需要全方位的提升，需要在材料、控制、機(jī)電一體化、能源、AI等領(lǐng)域的合力推進(jìn)。特別是機(jī)器人的產(chǎn)品，它的產(chǎn)品體驗(yàn)和用戶體驗(yàn)，其實(shí)是由它最差的那一部分決定，期待各個(gè)學(xué)科的技術(shù)都獲得長(zhǎng)足進(jìn)步。
AI科技評(píng)論：之前黃老師做過(guò)智慧物業(yè)這方面的服務(wù)機(jī)器人，優(yōu)必選科技今年也是發(fā)布了全新一代的大型仿人服務(wù)機(jī)器人Walker X以及專門為世博會(huì)中國(guó)館定制的熊貓機(jī)器人優(yōu)悠這些雙足機(jī)器人，一致看好服務(wù)機(jī)器人。對(duì)仿人機(jī)器人來(lái)說(shuō)，為什么非常貼合服務(wù)場(chǎng)景，而優(yōu)必選科技會(huì)重點(diǎn)押注家庭場(chǎng)景？
龐建新：我是這么來(lái)看這個(gè)問(wèn)題的，我相信這種仿人形的服務(wù)機(jī)器人，最適合用在家庭場(chǎng)景上。
我們?nèi)祟惤?jīng)過(guò)了數(shù)百萬(wàn)年的發(fā)展歷程，不斷地通過(guò)生物進(jìn)化演進(jìn)為現(xiàn)在人的形態(tài)，決定了我們現(xiàn)在的這種形態(tài)一定具有一些天生的優(yōu)勢(shì)，我理解為這種形態(tài)擁有最好的環(huán)境適配能力。毫無(wú)疑問(wèn)，我們跑步比不過(guò)豹，豹也跑不過(guò)車；我們游泳比不過(guò)魚，魚也游不過(guò)船，但是實(shí)際上，我們?nèi)藶槭裁催€是能夠去在當(dāng)前世界中占據(jù)主導(dǎo)地位，是因?yàn)槲覀內(nèi)司哂凶詈玫沫h(huán)境適應(yīng)能力。同樣，仿人機(jī)器人正好是能夠表現(xiàn)人的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)能力，適應(yīng)各種各樣的人造場(chǎng)景和自然場(chǎng)景。
人對(duì)機(jī)器人有兩個(gè)訴求，一種是心理的訴求。比方說(shuō)人對(duì)仿人機(jī)器人天然具有一種親近感，更容易產(chǎn)生陪伴感或心理滿足感。第二個(gè)是事務(wù)的訴求，它指的并不是我們需要一個(gè)機(jī)器人幫著洗衣服，毫無(wú)疑問(wèn)，洗衣機(jī)比“機(jī)器人”洗得更好。但是仿人機(jī)器人可以去幫助我們解決家庭場(chǎng)景中的一些簡(jiǎn)單、重復(fù)的家庭工作和任務(wù)，比如說(shuō)管理家庭設(shè)備；當(dāng)你一邊吃東西一邊看電視的時(shí)候，機(jī)器人也可以聰明、貼心地幫你拿一杯水。
當(dāng)然我們也看得到，受限于各種技術(shù)的限制，仿人機(jī)器人現(xiàn)在還不能非常魯棒地適應(yīng)這種場(chǎng)景。我們做仿人機(jī)器人的目的，除了希望未來(lái)能夠落地這種場(chǎng)景，還希望它作為公司的一個(gè)主要的技術(shù)研發(fā)路線，帶動(dòng)孵化出一系列的技術(shù)，比如說(shuō)控制技術(shù)、機(jī)電一體化的技術(shù)、AI的技術(shù)。然后，再依托所有的這些技術(shù)，研發(fā)一系列面向家庭或商業(yè)場(chǎng)景的機(jī)器人產(chǎn)品。比如說(shuō)優(yōu)必選科技除了Walker這種服務(wù)機(jī)器人之外，還有基于康養(yǎng)、教育、物流、防疫等一系列基于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)機(jī)器人。
場(chǎng)景的問(wèn)題，最終還是要回到技術(shù)問(wèn)題上。因?yàn)槊嫦蚍氯藱C(jī)器人的這些技術(shù)跟其它領(lǐng)域的技術(shù)不太一樣，比如說(shuō)視覺技術(shù)、定位導(dǎo)航技術(shù)等，并且各種技術(shù)之間也要融合。所以我們會(huì)自己研發(fā)面向仿人服務(wù)機(jī)器人的AI技術(shù)，這樣才能夠跟我們的機(jī)器人本體更好地耦合，在各種場(chǎng)景當(dāng)中順利執(zhí)行任務(wù)。
黃巍偉：我認(rèn)為仿人機(jī)器人是對(duì)人的一種陪伴也好，還是和人的一種共存也好，關(guān)鍵問(wèn)題在于它的形態(tài)，它是更“機(jī)器”的形態(tài)，還是更“人”的形態(tài)。因?yàn)闄C(jī)器它沒有陪伴的屬性，但是仿人或者仿生的機(jī)器人，它因?yàn)榫邆淞烁印吧铩钡膶傩裕耘惆槌蔀榱怂圃熘蟮囊粋€(gè)“特性”。
AI科技評(píng)論：之前是有一個(gè)說(shuō)法，說(shuō)到如果是在家庭場(chǎng)景中出現(xiàn)人形機(jī)器人，人類可能對(duì)它產(chǎn)生一種“移情”，優(yōu)必選科技現(xiàn)在推出這些服務(wù)機(jī)器人，是不是有可能將這個(gè)顧慮轉(zhuǎn)化成優(yōu)勢(shì)？
龐建新：當(dāng)AI技術(shù)或者機(jī)器人的本體技術(shù)沒有達(dá)到或者超過(guò)人類水平之前，人與機(jī)器人之間還不太可能出現(xiàn)移情問(wèn)題。同時(shí)，我覺得我們做機(jī)器人的研發(fā)也好、產(chǎn)品也好，一定要具備道德約束和法律法規(guī)范，目前相應(yīng)的法規(guī)是比較缺失的，但是我相信，伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，它一定會(huì)有制定過(guò)程。任何一項(xiàng)技術(shù)都有正反兩面，在技術(shù)和法規(guī)出來(lái)之前，首先是要科技工作者恪守本分和原則，堅(jiān)持一條：要用技術(shù)服務(wù)人，而不是用技術(shù)綁架人。
AI科技評(píng)論：結(jié)合現(xiàn)在仿生機(jī)器人的實(shí)際情況來(lái)看，未來(lái)仿真機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)在哪些地方？
龐建新：分幾個(gè)階段，第一個(gè)階段比如熊貓機(jī)器人優(yōu)悠，用于高端展館場(chǎng)景的展示、接待，短期內(nèi)這是一個(gè)能夠落地的場(chǎng)景。熊貓機(jī)器人優(yōu)悠作為迪拜世博會(huì)中國(guó)館的“和平友好使者”，目前在迪拜當(dāng)?shù)厥艿搅烁鲊?guó)觀眾的追捧。中期可能會(huì)適用到高端家庭場(chǎng)景，甚至慢慢地逐步進(jìn)入商業(yè)場(chǎng)景，最后是慢慢進(jìn)入日常的家庭場(chǎng)景。當(dāng)機(jī)器人的成本或者售價(jià)跟一輛中等汽車的價(jià)格差不多的時(shí)候，機(jī)器人就可以開始逐漸普及了。
AI科技評(píng)論：對(duì)于優(yōu)必選科技來(lái)說(shuō)，未來(lái)一年和五年的技術(shù)規(guī)劃和產(chǎn)品布局是什么？
龐建新：我們的機(jī)器人產(chǎn)品要依據(jù)我們?cè)诓煌A段的技術(shù)規(guī)劃，現(xiàn)階段要解決的核心能力分為三塊。第一塊是機(jī)器人本體，如何去構(gòu)建一個(gè)更高效或者更穩(wěn)定的本體，包括機(jī)械、機(jī)電結(jié)構(gòu)、伺服驅(qū)動(dòng)器以及整個(gè)機(jī)器人的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第二塊是構(gòu)建機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力，就是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制技術(shù)，如何穩(wěn)定地在場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)。第三塊是面向機(jī)器人的AI技術(shù)，特別是感知與交互能力，移動(dòng)操縱能力等。
AI科技評(píng)論：龐老師，您在論壇的報(bào)告摘要中提到視覺、導(dǎo)航、語(yǔ)音、控制、驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多項(xiàng)人工智能技術(shù)，目前哪個(gè)分支的難題最多，最需要解決的問(wèn)題是什么？
龐建新：其實(shí)很難說(shuō)哪個(gè)技術(shù)難度最大，因?yàn)槊恳豁?xiàng)技術(shù)都牽涉到了計(jì)算以及與它相關(guān)的一些技術(shù)。這些分支不完全是獨(dú)立的分支。比如說(shuō)仿真機(jī)器人的定位導(dǎo)航技術(shù)需融合控制、感知技術(shù)等。
語(yǔ)音交互技術(shù)牽涉到計(jì)算，但是由于對(duì)算力要求比較高，要考慮將一部分的計(jì)算放到云端，一部分的計(jì)算放到邊緣側(cè)，或者端側(cè)。又因?yàn)橛?jì)算牽扯到大量的不同類型的知識(shí)和數(shù)據(jù)，又會(huì)出現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算（ Heterogeneous computing）的需求。同時(shí)在語(yǔ)音層面還有多模態(tài)交互、情感感知等需求，所以每一個(gè)技術(shù)分支都是非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，特別在機(jī)器人這個(gè)領(lǐng)域。
AI科技評(píng)論：有人提到，將來(lái)人工肌肉和人工皮膚也會(huì)逐漸出現(xiàn)，具身學(xué)習(xí)和觸覺--感知能力會(huì)使機(jī)器人再上一層樓。而最近的諾獎(jiǎng)發(fā)現(xiàn)，視覺和本體感覺的連接需要一個(gè)分子大小的、像大門一樣的感受器（piezo2），通過(guò)雙目視覺，再通過(guò)這個(gè)感受器，身體上的受力得以進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為電脈沖再上升至意識(shí)。兩種說(shuō)法分別提到了兩種感知通路，皮膚感知和視覺感知，您認(rèn)為未來(lái)仿生機(jī)器人發(fā)展的最佳感知路徑是什么？
龐建新：毫無(wú)疑問(wèn)，仿人機(jī)器人需要多維度的感知，建立視覺、聽覺、觸覺三合一的感知系統(tǒng)。
如果是視覺感知，最簡(jiǎn)單的方法是給機(jī)器人安裝更多的視覺感知器件。人是雙目感知，只能感知前方，并且存在對(duì)焦盲區(qū)。那么仿人機(jī)器人就可以通過(guò)多目視覺技術(shù)，建立360度的感知能力；紅外感知技術(shù)，建立不可見光的感知技術(shù)。
第二個(gè)是聽覺感知系統(tǒng)。人能夠通過(guò)環(huán)境聲音和人際交互聲音辨別發(fā)生方位和發(fā)生內(nèi)容，但是目前機(jī)器人的聽覺感知源更多來(lái)自與人的交互。
第三個(gè)是觸覺感知，當(dāng)機(jī)器人碰到一個(gè)物體的時(shí)候，能夠通過(guò)肢體感知到力，再通過(guò)關(guān)節(jié)輸出力，完成控制任務(wù)。因?yàn)楫?dāng)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候，一定是有視覺盲區(qū)或者非結(jié)構(gòu)的有人環(huán)境，所以這個(gè)時(shí)候能夠讓機(jī)器人有觸覺感知，就具有非常好的應(yīng)用價(jià)值。
AI科技評(píng)論：剛才也提到面向機(jī)器人這些人工智能技術(shù)其實(shí)還是很重要的，黃老師目前是側(cè)重AI方面的研究。您現(xiàn)在所在的深圳市人工智能與機(jī)器人研究院的一些工作重點(diǎn)是什么，有哪些研究進(jìn)展？
黃巍偉：我現(xiàn)在所在的深圳市人工智能與機(jī)器人研究院是深圳市的十大基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)之一，在仿生領(lǐng)域，研究院團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做了一些非常不錯(cuò)的工作，包基于毛毛蟲爬行機(jī)理的攀爬機(jī)器人，可以用于橋梁檢測(cè)。我們現(xiàn)在也在做觸覺傳感材料，已經(jīng)能夠具有三維的力感知能力。我們也探討多機(jī)器人間的聯(lián)邦學(xué)習(xí)，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器人它能夠?qū)W到的東西畢竟是少數(shù)，如果有成千上萬(wàn)個(gè)機(jī)器人分布在不同的場(chǎng)景中，每一個(gè)機(jī)器人學(xué)到單一功能之后，運(yùn)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)將技能匯總，那么它們就可以快速進(jìn)化。
我從事在機(jī)器人的智能研究方面，將重點(diǎn)放在了AI領(lǐng)域。我原來(lái)是做人形機(jī)器人以及機(jī)器人的控制，主要是基于機(jī)器人全身關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)控制研究。這個(gè)也是一個(gè)很難的課題，但是機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其中一塊短板就是智能部分，所以我從機(jī)器人控制轉(zhuǎn)移到機(jī)器人智能方面的研究。當(dāng)然這兩部分也可以很好地結(jié)合起來(lái)，比如強(qiáng)化學(xué)習(xí)和大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型等。大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型研究已經(jīng)在語(yǔ)言處理、視覺方面取得了顯著的成果，那是否能和復(fù)雜的全身關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)控制結(jié)合，形成機(jī)器人的控制的新突破，這個(gè)也未可知。
AI科技評(píng)論：黃老師這邊您談到現(xiàn)在主要做的是AI領(lǐng)域的研究，涉及大型預(yù)訓(xùn)練模型、規(guī)則學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等，您現(xiàn)在看來(lái)，AI如何賦能仿生機(jī)器人？
黃巍偉：對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，一個(gè)是本體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，二是智能。目前對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，一個(gè)很大的制約是自適應(yīng)性。人和動(dòng)物都具有自適應(yīng)能力，我們遇到一些情況時(shí)會(huì)依據(jù)環(huán)境的反饋及時(shí)、實(shí)時(shí)調(diào)整。那么如何能夠達(dá)到自適應(yīng)的控制，需要學(xué)習(xí)參考人和動(dòng)物的神經(jīng)反應(yīng)和運(yùn)動(dòng)機(jī)能的特性。這種自適應(yīng)能力中，一個(gè)重要方面就是感知?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的是基于深度學(xué)習(xí)的視覺感知，視覺算法在識(shí)別、分割和體態(tài)預(yù)估等方面具有很好的準(zhǔn)確率。皮膚的傳感對(duì)于生物的控制起了非常大的作用。對(duì)于一個(gè)大規(guī)模又比較復(fù)雜的系統(tǒng)，如果它信號(hào)源非常多，又比較難以做量化分析的時(shí)候， AI的深度學(xué)習(xí)模型可以幫組模擬皮膚感知。
另外一個(gè)方面是決策，我們用AI去更好的模擬決策實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)。目前，我們對(duì)于大腦的研究，還是處于一個(gè)非常不清晰的過(guò)程。不管是人腦的運(yùn)動(dòng)機(jī)理、信息處理機(jī)理，很多時(shí)候只能通過(guò)我們看到的結(jié)果去做近似地模擬。未來(lái)如果面向機(jī)器人的技術(shù)能夠有突破的話，需要有理論性的突破或者是生物學(xué)參照，使得我們用 AI模擬的時(shí)候更有方向性。
AI科技評(píng)論：之前參加了不少比賽都獲得了不錯(cuò)的成績(jī)，像美國(guó)的DARPA比賽等，對(duì)人形機(jī)器人的研究已經(jīng)有十多年，您覺得仿生機(jī)器人最關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)是什么，有什么演進(jìn)趨勢(shì)？
黃巍偉：現(xiàn)在雙足機(jī)器人是比較有挑戰(zhàn)性的，畢竟它的動(dòng)力學(xué)更復(fù)雜。四足相較更簡(jiǎn)單一些，因?yàn)樗趧?dòng)態(tài)穩(wěn)定性上不需要考慮太多，只要有三個(gè)足落地，整個(gè)機(jī)器人的穩(wěn)定性、支撐性就很好。這也是為什么市面上的四足產(chǎn)品更多。
我覺得仿生機(jī)器人的難點(diǎn)，可能還是原始機(jī)理上，因?yàn)楝F(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)控制，不管是電機(jī)控制，還是波士頓動(dòng)力采用的液壓控制，其實(shí)都想得到的是“肌肉式的控制”。但是目前還沒有一個(gè)很好的仿生機(jī)器人產(chǎn)品達(dá)到力控制。像電機(jī)控制，它在剛?cè)狁詈仙细锟刂朴泻芏嗖灰粯印?/p>
總之，如果仿生機(jī)器人在人工肌肉、關(guān)節(jié)控制、多模態(tài)感知、觸覺感知這塊有新成果的話，會(huì)推動(dòng)整個(gè)仿生機(jī)器人向前發(fā)展。
仿生機(jī)器人的春天到來(lái)了嗎？仿生機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新是什么？專家學(xué)者將會(huì)碰撞出怎樣的新思路？在“計(jì)算賦能加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型”的大會(huì)主題背景下，仿生機(jī)器人論壇中七位來(lái)自學(xué)術(shù)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、教育等領(lǐng)域的大咖又會(huì)激發(fā)哪些現(xiàn)場(chǎng)靈光？
在今年的仿生機(jī)器人論壇設(shè)置上，首先由【吳新宇、張巍、龐建新、黃巍偉、鄭宇、朱建、羅健文】七位老師分別做分享報(bào)告，隨后設(shè)置圓桌論壇共同討論仿生機(jī)器人的應(yīng)用前景及發(fā)展。我們期待會(huì)這場(chǎng)論壇帶來(lái)的思維碰撞，同時(shí)也更加期待在各位老師共話后，仿生機(jī)器人將迎來(lái)的全新的產(chǎn)學(xué)互動(dòng)！
CNCC2021將于10月28-30日在深圳舉行，今年大會(huì)主題是“計(jì)算賦能加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型”。CNCC是計(jì)算領(lǐng)域?qū)W術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、教育界的年度盛會(huì)，宏觀探討技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，今年預(yù)計(jì)參會(huì)人數(shù)將達(dá)到萬(wàn)人。每年特邀報(bào)告的座上嘉賓匯聚了院士、圖靈獎(jiǎng)得主、國(guó)內(nèi)外名校學(xué)者、名企領(lǐng)軍人物、各領(lǐng)域極具影響力的業(yè)內(nèi)專家，豪華的嘉賓陣容凸顯著CNCC的頂級(jí)行業(yè)水準(zhǔn)及業(yè)內(nèi)影響力。
今年的特邀嘉賓包括ACM圖靈獎(jiǎng)獲得者John Hopcroft教授和Barbara Liskov教授，南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系和空間研究所Yolanda Gil教授，陳維江、馮登國(guó)、郭光燦、孫凝暉、王懷民等多位院士，及眾多深具業(yè)內(nèi)影響力的專家。今年的技術(shù)論壇多達(dá)113個(gè)，無(wú)論從數(shù)量、質(zhì)量還是覆蓋，都開創(chuàng)了歷史之最，將為參會(huì)者帶來(lái)學(xué)術(shù)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、教育、科普等方面的全方位體驗(yàn)。大會(huì)期間還將首次舉辦“會(huì)員之夜”大型主題狂歡活動(dòng)，讓參會(huì)者暢快交流。
CNCC2021將匯聚國(guó)內(nèi)外頂級(jí)專業(yè)力量、專家資源，為逾萬(wàn)名參會(huì)者呈上一場(chǎng)精彩宏大的專業(yè)盛宴！
雷鋒網(wǎng)
雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。
