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英国皇家工程院院士戴建生:新—代智能机器人重构技术融合与研究进展

OFweek 2023(第十二届)中国机器人产业大会 2023-04-28 12:01 发布于广东 发文

4月20日,以“机器人+时代 智创未来”为主题的OFweek 2023(第十二届)中国机器人产业大会在深圳顺利举行。 

本次大会延续了过去十一届的强大阵容,包括国内外院士及政府高层、科研专家、业内领军企业领袖等精英人士汇聚一堂,围绕机器人行业全球前沿热点、核心技术、应用及商业模式创新、以及国家和社会热点话题进行重点探讨,分享企业发展经验,把脉行业发展趋势,献策机器人产业发展瓶颈。 

大会议程分为上下午两个场次,演讲主题分别为“机器人先进关键技术研究进展及市场前沿”与“机器人创新技术应用与实践”,各专家院士、企业高层,围绕机器人行业的多方面议题纷纷发表了自己的见解。 

会上,南方科技大学机器人研究院院长/英国皇家工程院院士戴建生,为我们带来了名为《新—代智能机器人重构技术融合与研究进展》的主题演讲。 

机器人的发展分为两个阶段,从1985-2010年,是工业机器人的25年,工业机器人高速发展,在包括汽车装配等领域应用快速增长,而服务、医疗等机器人开始起步,从2010-2035年,是智能机器人的25年,服务、医疗机器人将高速发展,同时在智能制造中应用的机器人技术也会高速发展。 

戴建生院士表示,智能机器人至少要具备三个要素,即感觉要素、运动要素、思考要素,为此需要融合众多技术,包括人机接口技术、重构技术、多传感信息融合、导航与定位、路径规划、机器人视觉、智能控制等。 

智能机器人的发展要经历四个阶段,最先是受控机器人,其不具备任何智力性能,比如由人来掌握操纵的机械手;然后是可训练机器人,其拥有存储器,由人操作,动作的计划和程序由人指定;再之后是感觉机器人,记住人安排的计划后,再依据外界算出动作的具体程序;最后就是智能机器人,经由人指定目标后,机器人可以独自编制操作计划,依据实际情况确定动作程序,然后把动作变为操作机构的运动。 

我国是世界上最大且增长最快的机器人市场,在智能机器人上也发展迅速,国内企业在激光雷达传感器、AI芯片等新兴技术领域寻求突破,目前已取得阶段性成果,主要企业有沈阳新松、地平线、寒武纪等;在操作系统和软件服务上,国内企业在人工智能的技术浪潮中保持了国际领先地位;整机制造企业主要有康力优蓝、沈阳新松、优必选、科沃斯等。 

国外智能机器人上,美、日、欧处于世界领先地位,但优势领域各不相同,如美国在医疗机器人和国防军工机器人,还有系统集成领域较为领先;日本的工业机器人、家用机器人发展很好;欧洲的工业机器人、医疗机器人也很不错。 

目前我国智能机器人的发展还有不少瓶颈,可以分为三个方面: 

其一是缺少自主核心零部件。就国内来说,三大核心零部件控制器、伺服系统、减速器是制约机器人产业的主要瓶颈,关键部件仍依赖进口,四大关键技术是计算、视觉、语音和驱动,目前国内只有语音领域不逊于国际先进水平,其他方面仍有差距。 

其二是算力瓶颈。机器人深度学习的进展非常依赖算力的增长,而现有算力天花板即将被触及。 

其三是缺少令人瞩目的应用场景。机器人除了要具备感知能力,还要能够理解和决策。机器人需要有记忆、场景理解的能力,拥有知识,才能够优化决策,自主实施工作,并进行个性化演进,解决特定和复杂问题。 

新一代的智能机器人核心技术要在两个大方面进行突破,一是机构智能,实现结构智能、一机多能、机器人可重构;二是控制智能,包括人工智能、机器人自主性、智能处理信息等。 

在实现机构智能中,目前的前沿有变胞与可重构技术。如人类的进化是对自然环境的交互、自重构、改造过程,机器的变革也是由单一简单任务到复杂工况的机器革新,变胞机构是能适应多工况、多环境、多需求的机器。 

智能机器人未来的发展趋势主要有三大方面: 

软硬融合:机器人软件比硬件更为重要,机器人除了智能感知和智能控制,还需要发展与完善机构智能,从而可以实现更为智能的操作。 

虚实融合:必须重视以软件形态为主的机器人,特别是知识机器人和虚实互动的平行机器人技术的发展。 

人机融合:人、机器和机器人这三者如何有机融合。 

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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