機(jī)器人大未來(lái)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化前景好人與機(jī)器人的關(guān)系將越來(lái)越緊密，將來(lái)10年內(nèi)，家務(wù)機(jī)器人將進(jìn)入到家庭，服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化前景特別好。

假如你觀察一個(gè)人和一臺(tái)機(jī)器在說(shuō)話，這一點(diǎn)都不驚奇，說(shuō)不定這臺(tái)機(jī)器還會(huì)冷不丁瞟你一眼和你打聲招呼呢。這既不是電影里的鏡頭，也不是科普畫(huà)冊(cè)上敘述的科幻故事，而是2022年5月15日舉辦的RoboCup機(jī)器人世界杯中國(guó)熱身賽上中國(guó)科學(xué)技術(shù)高校和上海高校展現(xiàn)的服務(wù)型機(jī)器人。

這次熱身賽由來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、日本、羅馬尼亞、巴西、伊朗和南非等7個(gè)國(guó)家的30余支隊(duì)伍，在仿真組、標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組、家庭機(jī)器人組、四足機(jī)器人組和人形機(jī)器人組等5個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行競(jìng)賽和表演，為參與今年6月底在奧地利進(jìn)行的機(jī)器人世界杯賽備戰(zhàn)。

“雖然本屆熱身賽參賽隊(duì)伍不多，但水平很高。例如在仿真2D組競(jìng)賽中，有11支隊(duì)伍是獲得今年世界杯參賽資格的，占今年世界杯仿真2D組參賽隊(duì)伍總數(shù)的一半以上?！敝锌拼蠼淌凇⑷斯ぶ悄苡懻撝行闹魅侮愋∑皆诮邮堋堆b備制造》記者采訪時(shí)說(shuō)。

會(huì)說(shuō)話的機(jī)器人

要說(shuō)亮點(diǎn)，每組大賽都有引人注目的技術(shù)，人形機(jī)器人和四足機(jī)器人（機(jī)器狗）照舊是觀眾們的偏愛(ài)，但是人機(jī)對(duì)話卻屬罕見(jiàn)，而且自主研發(fā)更是叫人興奮不已。

“中科大的服務(wù)機(jī)器人在國(guó)際上首次將自然語(yǔ)言理解技術(shù)引入服務(wù)機(jī)器人，并研制了與自然語(yǔ)言理解相配套的自動(dòng)推理技術(shù)——基于常識(shí)推理的自動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)?！标愋∑浇淌诒硎荆@款服務(wù)型機(jī)器人不僅能識(shí)別不同的人，而且能與人進(jìn)行簡(jiǎn)潔的對(duì)話，并依據(jù)對(duì)話內(nèi)容關(guān)心用戶做事情，比如找東西、送東西等。

人機(jī)對(duì)話是目前國(guó)際上在自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域中熱門(mén)的討論內(nèi)容，是計(jì)算機(jī)技術(shù)中的重要內(nèi)容之一，與認(rèn)知學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域有著親密的聯(lián)系。

目前絕大多數(shù)機(jī)器人的人機(jī)對(duì)話僅僅使用語(yǔ)音處理技術(shù)?！爸袊?guó)科大自主研制的服務(wù)機(jī)器人則使用了自然語(yǔ)言處理技術(shù)，具有更強(qiáng)的聽(tīng)、說(shuō)力量和語(yǔ)言理解力量。”中科大試驗(yàn)室理論組的丁克玉說(shuō)，“隨著人機(jī)對(duì)話在機(jī)器人領(lǐng)域尤其是在服務(wù)型機(jī)器人上的應(yīng)用和進(jìn)展，利用人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器之間的智能交互，這在家政服務(wù)、旅游導(dǎo)航、票務(wù)查詢、電話預(yù)約等方面都有很好的應(yīng)用前景?！?/p>

“而且我們的這款自主研制的服務(wù)機(jī)器人并不局限于對(duì)話理解和學(xué)問(wèn)檢索，在此基礎(chǔ)上還添加了自動(dòng)問(wèn)題求解、機(jī)器人自主規(guī)劃的力量，使得機(jī)器人不僅能回答人提出的問(wèn)題，而且能完成人要它做的事情，因而體現(xiàn)了更高水平的人工智能?！?/p>

正如丁克玉所講的，“由于用戶之間的個(gè)人差異，機(jī)器人在同樣環(huán)境下對(duì)不同用戶的同一個(gè)服務(wù)要求往往需要做出不同的反應(yīng)。在人與機(jī)器人緊密接觸的狀況下，機(jī)器人有必要充分了解它的每一個(gè)服務(wù)對(duì)象的多方面的個(gè)人特性，并相應(yīng)地進(jìn)行決策、實(shí)行行動(dòng)。這種力量被稱為“共性化協(xié)調(diào)”。明顯，這種需求在辦公室（多名職員與一名機(jī)器人員工）、病房（多名病人與一名機(jī)器人護(hù)理）、養(yǎng)老院、教室、商場(chǎng)和餐廳等大量不同背景下普遍存在?！?/p>

“為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，中科大自主研制的服務(wù)機(jī)器人使用了更加先進(jìn)的自然語(yǔ)言處理技術(shù)和自動(dòng)推理技術(shù)，因而具有更強(qiáng)人機(jī)交互力量、語(yǔ)言理解力量和自主解決問(wèn)題的力量?！倍】擞裾f(shuō)。

相比于它，上海高校的服務(wù)機(jī)器人卡卡也毫不遜色，它硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔有效，形狀小巧玲瓏，還有利于降低硬件的成本。

陳小平教授說(shuō)，“這兩個(gè)服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)都極大地發(fā)揮了我國(guó)在智能機(jī)器人領(lǐng)域的特色和強(qiáng)項(xiàng)，將來(lái)進(jìn)展值得期盼?！?/p>

除了服務(wù)型機(jī)器人，標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組的機(jī)器人也顯得與以往不同，它是使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人進(jìn)行足球?qū)垢?jìng)賽，由于側(cè)重的是機(jī)器人自動(dòng)掌握與機(jī)器人視覺(jué)領(lǐng)域的討論與應(yīng)用，要求機(jī)器人自主完成自身的掌握與策略，現(xiàn)場(chǎng)不允許使用人為操控，或額外的計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算與掌握，使得難度加大，但自動(dòng)掌握領(lǐng)域與機(jī)器人視覺(jué)領(lǐng)域的技術(shù)突破可以關(guān)心解決這一難題。

每家一個(gè)機(jī)器人

“總體上來(lái)說(shuō)，服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化前景特別好，而且意義重大?！标愋∑浇淌诒硎?，在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)進(jìn)展規(guī)劃綱要》中，智能服務(wù)機(jī)器人被列為我國(guó)大力進(jìn)展的四大先進(jìn)制造技術(shù)之一。

依據(jù)中科院的討論報(bào)告，我國(guó)正在進(jìn)入“劉易斯轉(zhuǎn)折點(diǎn)”，即開(kāi)頭從勞動(dòng)力過(guò)剩向不足轉(zhuǎn)變。這則令人擔(dān)憂的消息對(duì)機(jī)器人的進(jìn)展來(lái)說(shuō)不能不是利好，“因此機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)具有特別重要的戰(zhàn)略意義?！标愋∑浇淌谡f(shuō)，“或許也有人說(shuō)十年以后才會(huì)消失勞動(dòng)力肯定不足；但十年時(shí)間對(duì)于我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)展來(lái)說(shuō)，實(shí)在是太緊迫了。我們是不是想在機(jī)器人這個(gè)問(wèn)題上再來(lái)一次‘平常不燒香，臨時(shí)抱佛腳’”？

在如何才能快速提升中國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)時(shí)，陳小平認(rèn)為中國(guó)需要在基礎(chǔ)討論和成果轉(zhuǎn)化兩方面同時(shí)努力，RoboCup家庭組競(jìng)賽的主要目的是服務(wù)機(jī)器人的基礎(chǔ)討論和應(yīng)用基礎(chǔ)討論，即主要面對(duì)服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用中普遍需要的通用核心技術(shù)，首要課題是人機(jī)交互。

“‘源頭創(chuàng)新’往往是在基礎(chǔ)討論和應(yīng)用基礎(chǔ)討論中形成的。對(duì)基礎(chǔ)討論實(shí)行急功近利的態(tài)度，盼望一蹴而就，結(jié)果只能是一事無(wú)成。另一方面，成果轉(zhuǎn)化一般應(yīng)當(dāng)以企業(yè)為主，不應(yīng)要求全部科學(xué)家同時(shí)也去做產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。高校等科研單位和企業(yè)要分工合作，各負(fù)其責(zé)。要求一個(gè)人或一支團(tuán)隊(duì)“包打天下”，結(jié)果往往只能戰(zhàn)勝自己。這些道理是最簡(jiǎn)潔的道理，也是目前國(guó)內(nèi)最不能被普遍理解和接受的。雖然國(guó)家層面上已經(jīng)達(dá)成共識(shí)并提出一系列措施，但執(zhí)行層面還有困難。”陳小平教授感慨地說(shuō)。

不僅人機(jī)交互是服務(wù)機(jī)器人有用化的一個(gè)技術(shù)瓶頸，而且機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化以及成本問(wèn)題也是需要解決的兩個(gè)問(wèn)題。陳小平教授表示“目前這個(gè)產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有完全做到標(biāo)準(zhǔn)化，成本很難降下來(lái)。不管這個(gè)產(chǎn)業(yè)是用于家用還是消遣，市場(chǎng)上價(jià)格都很高，只有少部分人才用得起，假如始終這樣下去，勢(shì)必會(huì)影響機(jī)器人的普及程度。因此企業(yè)除了加大科研力度的投入，還要規(guī)范產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，除了開(kāi)發(fā)市場(chǎng)歡迎的產(chǎn)品，還要保持領(lǐng)域內(nèi)親密的聯(lián)系，從而讓我國(guó)的機(jī)器人真正走進(jìn)企業(yè)，走進(jìn)家庭?！?/p>

“戰(zhàn)斗”與“戀愛(ài)”

英國(guó)專家在《每日郵報(bào)》上表示，將來(lái)10年內(nèi)，家務(wù)機(jī)器人將進(jìn)入英國(guó)的家庭。而據(jù)韓國(guó)信息通信部方案，到2022年，韓國(guó)每個(gè)家庭都能擁有一臺(tái)機(jī)器人。

看來(lái)中國(guó)也要緊隨國(guó)外的步伐了。由于服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)需求是多層次、多方面的，使得其應(yīng)用也是多層次、多方面的。陳小平說(shuō)，“有些產(chǎn)品很可能智能化程度不高，價(jià)格又比較貴，但只要找準(zhǔn)了市場(chǎng)定位，就能夠?qū)崿F(xiàn)市場(chǎng)化?！?/p>

“目前我國(guó)已經(jīng)具備了這樣的條件，并消失了很好的苗頭。另一方面，類似個(gè)人計(jì)算機(jī)的大規(guī)模普及則需要基礎(chǔ)討論和應(yīng)用基礎(chǔ)討論更大的推動(dòng)，需要解決人機(jī)交互等一系列挑戰(zhàn)性問(wèn)題，也需要標(biāo)準(zhǔn)化，因而需要更長(zhǎng)時(shí)間。”陳小平教授表示，“人機(jī)交互的這一挑戰(zhàn)里面也包含著對(duì)機(jī)器人自主規(guī)劃、自主行動(dòng)力量特別高的要求?！?/p>

工業(yè)機(jī)器人是在可猜測(cè)的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作的，操作員設(shè)計(jì)程序時(shí)不需要考慮程序運(yùn)行過(guò)程中環(huán)境的變化，而且可以要求全部人員遠(yuǎn)離機(jī)器人工作區(qū)而確保人員平安?！暗欠?wù)機(jī)器人則需要與人近距離接觸，甚至有肢體直接接觸，這就要求機(jī)器人能夠在動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中自主地完成行為規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)掌握。