丁汉院士:发展机器人事业需加强基础研究

2016年10月24日 10:47:49 来源: 中国科学报
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   自从1959年诞生以来,机器人在各方面都取得了很大的应用,特别是在汽车工业,近年来在康复医疗、国防、太空探索以及自然勘探方面都得到了很好的应用。人类发明机器人的目的最早是代替人,然后发展到服务人,将来会是“扩展人”,扩大人的能力。

  但是,现实当中的机器人和我们的期望值有很大的差距。例如工业机器人,目前大多在一些结构化的环境当中工作,在线传感能力比较差;服务机器人目前还只能完成一些简单的任务;特种机器人都是需要通过遥操作来完成特定的工作。所以可以看出,现实当中的机器人和我们人类的想像还有很大的差距。

  未来机器人的研究,会面临着众多挑战。第一个挑战,是机器人和人交互的时候刚度的变化,还有人机交互的动力学。第二个挑战则是机器人对人的信号如何理解,尤其是多模态的信号在动态环境下的表现等。此外,机器人的群体智能研究也需要深入。作为群体智能,一个很重要的标志就是机器人个体之间有自立、群体之间有合作,这就需要研究群体智能的机理,以及分布式的操作系统如何对机器人的资源进行有效的管理。

  正是在这样的前提之下,经过众多专家近两年的研讨,目前国家自然科学基金委已经正式发布了“共融机器人基础理论与关键技术研究”的重大研究计划,该项目预计投资2亿元,执行期为8年,主要研究领域为共融机器人,希望对未来机器人的这三个特点做一些理论上的研究,也为机器人的研究提供后续发展的动力。

  所谓共融机器人,旨在强调把机器人从一个被动的角色变成合作伙伴的角色,机器人和人之间形成协作的系统。这一研究最主要的核心问题是要从机器人最原始的三个部分(结构、感知、控制)开展研究,支撑下一代或者未来机器人的可持续发展。

  应该说,未来机器人的想像空间、应用空间和探索的空间也非常大。未来的机器人很难用一句话来准确概括出来,但其发展会有非常广阔的前景,尤其是近年来随着人工智能的技术、新材料的技术以及各方面应用的技术,机器人的明天会更加美好。当然,很多新的技术的进步对于机器人的发展也提出了很大的挑战。机器人将来在制造业升级、生命健康和国防安全当中,会扮演越来越重要的角色,也希望未来科学家们能够在这几个方面贡献自己的力量。总之,机器人的事业要发展壮大一个很重要的问题就是加强基础研究,离开了基础研究,机器人的技术将无法突破。