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于海斌:“下海”难于“上天”,中国水下机器人产业起步晚于国际30年

[日期:2016-10-27] 来源:ZD至顶网   作者: [字体: ]

  距离马航MH370的神秘失踪,已经过去超过了两年。经过两年多的搜寻,3块机身残骸被证实找到。而在整个搜索过程中,水下机器人的参与起到了非常关键的作用。但是由于搜索区域非常广,加之海域地形的复杂性,机器人所起到的作用仍然非常有限。

  中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌在2016年世界机器人大会上也表示,这意味着人类在水下机器人技术领域还有很大的发展空间,由于涉及到海洋环境、机械技术和海洋工程,水下机器人相较于陆上机器人的研发要复杂得多。

  

 

  中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌

  虽然近年来中国在工业机器人、服务机器人、家庭机器人等领域取得了较大的突破和发展,但是水下机器人的开发和起步落后国外有30年之久。因此,包括沈阳自动化所在内的许多科研机构都在这方面做了很多工作,但水下机器人的发展仍然没有形成规模化,也没有发挥它们应有的作用,与国外相比还有很大差距。

  “因此,如何结合人工智能技术,在混合型的网络化趋势下,提高机器人的独立自主操作能力和高度智能化,无论对于水下机器人还是陆上机器人来说都显得尤为重要。”于海斌表示。

  从“有人”到“无人”:机器人的作用首先是“替人干活“

  机器人产业对于人类社会未来的发展无疑是非常重要的,于海斌认为,其中最重要的作用首先就是替人干活。以水下机器人为例,极端的海洋环境给人类的运输、开发、勘测、救援等都带来了很大困难,人类以及普通设备都无法完成深渊海域的工作,因此水下机器人的需求也随之愈来愈大。

  据于海斌介绍,中国从70年代末开始投入做水下机器人,1986年首个成型下海机器人诞生。其中,水下机器人主要有三类,一是有人操控的HOA;二是在水下无需人操控,但是地面上可以遥控的ROA;三是自主自制的AOA。

  目前,HOA技术已经相对成熟,ROA也实现了工程化,产业规模相对稳定。而AOA仍然是一个新兴领域,还未形成产业,个性化开发比较多,对中国来说是一个比较大的挑战。因此,近年来中国开始通过与美国、俄罗斯等国家的国际合作掌握工程技术,并在一系列合作的基础上,逐渐走到了相对自主发展的阶段。

  “未来,无论是陆上还是水下机器人的发展方向都是从“有人”到“无人”,实现自制和智能化。个人认为,水下机器人研发要比陆地的研发难度大得多,因为环境太恶劣了,所以对工程化进度要比水面的落后一些。现在,航天领域的发展空间需求越来越大,技术水平也越来越高,我们已经在这方面取得了比较大的成就。但海洋之中蕴藏着巨大的资源,也需要更多的装备和技术去开发、探测,从这一角度来看,水下机器人在未来的发展潜力是巨大的。”

  从某些方面来说,“下五洋捉鳖”比“上九天揽月”更加困难,海洋工程要走向深渊海域还面临着诸多挑战。对此,于海斌认为,接下来水下机器人要首先解决的问题就是在极端环境下的应对,包括能源系统、通信系统、基础设施、探测能力等。

  从“机器”到“人”:机器人要学会“替人思考“

  可见,虽然机器人概念近两年来得到了媒体的大力宣传,各类机器人也开始走进日常生活、企业生产、医疗、军用、资源开发等领域。但是,它们还远远不能达到人类对未来世界的期待。

  在于海斌看来,当下的机器人只是“机”和“电”的结合,还是一个机电系统,只能叫做“智能机器“,还不是“人”。“第三次工业革命中,计算机的出现替代了人类的计算能力。在此基础上,加上人工智能(思考能力)和执行能力,才能称之为机器人,它们不仅要替人干活,还要替人思考。当然,像人一样思考是比较困难的,但是通过深度学习,也会解决很多问题。”于海斌说道。

  人工智能在过去很长一段时间内由于技术限制没有太大的突破,但是近年来随着发展的需求、技术的突破、计算能力的提高,人工智能也迎来了它的黄金时代。“技术的融合已经成为当下的一大趋势,简单来说,机器人就是计算机与人工智能融合的产物。机器人相较于计算机的主要变化在于传感器的应用,这大大提高了它们感知环境以及对环境的改造和执行能力。”

  总的来说,机器人产业的发展将来要解决几个方面的问题:一是交互性,提高机器人的交互能力,不仅实现它们与人类在物理、信息方面的交互,还能从感知上升到认知,与人类实现有效的互动;二是实现智能化方面的突破,不断提高机器人的智能化和自主程度;三是柔顺性,其中很重要的一点是机器人材料的改进;四是生物技术的发展,实现生物与机电的结合。

  机器人领域的颠覆性技术和产品将出现在学科交叉边界处

  于海斌认为,随着技术的不断推进,机器人产业在未来一定会出现爆发性增长,但是具体时间点还不能确定。虽然今年的世界机器人大会展现了市场强劲的推动力,但是与去年相比,并没有出现颠覆性技术和产品。因此,凡是进入到机器人领域的企业都应该有这样的清醒认识,即便在机器人目前应用最多的服务领域,也尚未形成很大规模,这与“人机互动”的发展有很大的关系。他表示,机器人产业是由科技推动和支撑的,很大的特点是智力密集型、技术密集型,这也决定了它的变化非常快,因此,企业奢望通过一款机器人的推出,就在效益上立竿见影是不可能的。

  但是,新事物的出现往往发生在“边界处”,于海斌认为,机器人领域的颠覆性技术和产品将出现在学科交叉边界处,如机器人与信息系统结合的地方、机器人与人交互的地方等等,目的还是实现人与机器的结合。只有把人干预的工作,转化为通过机器实现,才能带来效率上的提高。

  同时,机器人产业要在中国实现更好的发展,迫切需要解决的问题是如何让“产学研”结合得更好,要为市场打造一个“产学研”融合发展的创新生态环境。在这个过程中,政府与市场力量的均衡非常重要,于海斌强调,市场能够解决的问题,应该由市场机制优先调节解决,市场解决不了的再由政府出面。政府应该更多地关注与国计民生相关的、有重大影响的方面。

  “当然,除此之外,中国企业还要注意解决好技术、商业模式的问题,要在这两方面寻求突破,才能进一步去谈我们所期待的未来机器人世界。”于海斌补充道。

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