服务机器人产业化前景好

　　人与机器人的关系将越来越紧密，未来10年内，家务机器人将进入到家庭，服务机器人的产业化前景非常好。

　　如果你看见一个人和一台机器在说话，这一点都不奇怪，说不定这台机器还会冷不丁瞟你一眼和你打声招呼呢。这既不是电影里的镜头，也不是科普画册上讲述的科幻故事，而是2009年5月15日举办的RoboCup机器人世界杯中国热身赛上中国科学技术大学和上海大学展示的服务型机器人。

　　这次热身赛由来自中国、美国、日本、罗马尼亚、巴西、伊朗和南非等7个国家的30余支队伍，在仿真组、标准平台组、家庭机器人组、四足机器人组和人形机器人组等5个项目中进行比赛和表演，为参加今年6月底在奥地利举行的机器人世界杯赛备战。

　　“虽然本届热身赛参赛队伍不多，但水平很高。例如在仿真2D组比赛中，有11支队伍是获得今年世界杯参赛资格的，占今年世界杯仿真2D组参赛队伍总数的一半以上。”中科大教授、人工智能研究中心主任陈小平在接受《装备制造》记者采访时说。

　　会说话的机器人

　　要说亮点，每组大赛都有引人注目的技术，人形机器人和四足机器人（机器狗）依旧是观众们的偏爱，但是人机对话却属罕见，而且自主研发更是叫人兴奋不已。

　　“中科大的服务机器人在国际上首次将自然语言理解技术引入服务机器人，并研制了与自然语言理解相配套的自动推理技术——基于常识推理的自动规划系统。”陈小平教授表示，这款服务型机器人不仅能识别不同的人，而且能与人进行简单的对话，并根据对话内容帮助用户做事情，比如找东西、送东西等。

　　人机对话是目前国际上在自然语言处理领域中热门的研究内容，是计算机技术中的重要内容之一，与认知学、人机工程学、心理学等领域有着密切的联系。

　　目前绝大多数机器人的人机对话仅仅使用语音处理技术。“中国科大自主研制的服务机器人则使用了自然语言处理技术，具有更强的听、说能力和语言理解能力。”中科大实验室理论组的丁克玉说，“随着人机对话在机器人领域尤其是在服务型机器人上的应用和发展，利用人机对话系统可以实现人和机器之间的智能交互，这在家政服务、旅游导航、票务查询、电话预约等方面都有很好的应用前景。”

　　“而且我们的这款自主研制的服务机器人并不局限于对话理解和知识检索，在此基础上还添加了自动问题求解、机器人自主规划的能力，使得机器人不仅能回答人提出的问题，而且能完成人要它做的事情，因而体现了更高水平的人工智能。” 正如丁克玉所讲的，“由于用户之间的个人差异，机器人在同样环境下对不同用户的同一个服务要求往往需要做出不同的反应。在人与机器人紧密接触的情况下，机器人有必要充分了解它的每一个服务对象的多方面的个人特性，并相应地进行决策、采取行动。这种能力被称为“个性化协调”。显然，这种需求在办公室（多名职员与一名机器人员工）、病房（多名病人与一名机器人护理）、养老院、教室、商场和餐厅等大量不同背景下普遍存在。”

　　“为了实现这样的目标，中科大自主研制的服务机器人使用了更加先进的自然语言处理技术和自动推理技术，因而具有更强人机交互能力、语言理解能力和自主解决问题的能力。”丁克玉说。

　　相比于它，上海大学的服务机器人卡卡也毫不逊色，它硬件设计简洁有效，外形小巧玲珑，还有利于降低硬件的成本。

　　陈小平教授说，“这两个服务机器人系统都极大地发挥了我国在智能机器人领域的特色和强项，未来发展值得期待。”

　　除了服务型机器人，标准平台组的机器人也显得与以往不同，它是使用标准机器人进行足球对抗比赛，因为侧重的是机器人自动控制与机器人视觉领域的研究与应用，要求机器人自主完成自身的控制与策略，现场不允许使用人为操控，或额外的计算机进行计算与控制，使得难度加大，但自动控制领域与机器人视觉领域的技术突破可以帮助解决这一难题。

　　每家一个机器人

　　“总体上来说，服务机器人的产业化前景非常好，而且意义重大。”陈小平教授表示，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，智能服务机器人被列为我国大力发展的四大先进制造技术之一。

　　根据中科院的研究报告，我国正在进入“刘易斯转折点”，即开始从劳动力过剩向不足转变。这则令人担忧的消息对机器人的发展来说不能不是利好，“因此机器人产业对我国具有非常重要的战略意义。”陈小平教授说，“或许也有人说十年以后才会出现劳动力绝对不足；但十年时间对于我国机器人产业发展来说，实在是太紧迫了。我们是不是想在机器人这个问题上再来一次‘平时不烧香，临时抱佛脚’”？

　　在如何才能快速提升中国机器人领域的技术时，陈小平认为中国需要在基础研究和成果转化两方面同时努力，RoboCup家庭组比赛的主要目的是服务机器人的基础研究和应用基础研究，即主要面向服务机器人应用中普遍需要的通用核心技术，首要课题是人机交互。 “‘源头创新’往往是在基础研究和应用基础研究中形成的。对基础研究采取急功近利的态度，希望一蹴而就，结果只能是一事无成。另一方面，成果转化一般应该以企业为主，不应要求所有科学家同时也去做产品开发。高校等科研单位和企业要分工合作，各负其责。要求一个人或一支团队“包打天下”，结果往往只能打败自己。这些道理是最简单的道理，也是目前国内最不能被普遍理解和接受的。虽然国家层面上已经达成共识并提出一系列措施，但执行层面还有困难。”陈小平教授感慨地说。

　　不仅人机交互是服务机器人实用化的一个技术瓶颈，而且机器人产业标准化以及成本问题也是需要解决的两个问题。陈小平教授表示“目前这个产业还没有完全做到标准化，成本很难降下来。不管这个产业是用于家用还是娱乐，市场上价格都很高，只有少部分人才用得起，如果一直这样下去，势必会影响机器人的普及程度。因此企业除了加大科研力度的投入，还要规范产业化标准，除了开发市场欢迎的产品，还要保持领域内密切的联系，从而让我国的机器人真正走进企业，走进家庭。”

　　“战争”与“恋爱”

　　英国专家在《每日邮报》上表示，未来10年内，家务机器人将进入英国的家庭。而据韩国信息通信部计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人。

　　看来中国也要紧随国外的步伐了。因为服务机器人的市场需求是多层次、多方面的，使得其应用也是多层次、多方面的。陈小平说，“有些产品很可能智能化程度不高，价格又比较贵，但只要找准了市场定位，就能够实现市场化。”

　　“目前我国已经具备了这样的条件，并出现了很好的苗头。另一方面，类似个人计算机的大规模普及则需要基础研究和应用基础研究更大的推进，需要解决人机交互等一系列挑战性问题，也需要标准化，因而需要更长时间。”陈小平教授表示，“人机交互的这一挑战里面也包含着对机器人自主规划、自主行动能力非常高的要求。”

　　工业机器人是在可预测的结构化环境中工作的，操作员设计程序时不需要考虑程序运行过程中环境的变化，而且可以要求所有人员远离机器人工作区而确保人员安全。“但是服务机器人则需要与人近距离接触，甚至有肢体直接接触，这就要求机器人能够在动态非结构化环境中自主地完成行为规划和运动控制。”这些也是制约机器人发展的很大瓶颈。

　　陈小平表示，“人机关系有两个最受关注的可能性：“战争”和“恋爱”。过去人们争论第一个，近年来开始热衷于讨论第二个。从各方面看，第二个可能性便是人工智能的发展方向，人与机器的关系将越来越紧密，到一定的阶段，人与机器可能真的会“相亲相爱”，“从此过上幸福的生活”。