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除了“安倍道歉”机器人 中国智造还有什么?

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在刚刚结束的夏季达沃斯论坛上,机器人的吸引力丝毫不逊于工商巨子和学界大咖。从帮助人类到替代人类,机器人带来的变化也许还包括许多未知数,但不可否认的是,各国政府高度重视机器人相关产业的发展,机器人技术变革正为全球产业转型和改变人类生活发挥重要作用。

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安倍道歉机器人在上海首秀

机器有了 “人”呢?

在大多数人心目中,机器人是人类与机器融合的人造人,具有和人类相似肌体;又可以是机械学里的人形机器,以金属盔甲护身,“能人所不能”。总而言之,这些机器人都必须有“人样”。

实际上,并不只是有人类躯干特征的类人机器才被称作机器人,一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械都泛称为“机器人”,是集机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学于一身的科技产物。狭义上对机器人的定义还有很多争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。

机器人大多数都不是“人”, 其本质上是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科技术于一体的自动化装备,而且外形上大多数表现为多关节机械手或者多自由度机械义肢,比如工业机器人和医疗机器人。一般先由人设定粗略的目标,再由这些机器人完成精细的工作。又如无人机和空间探索机器人,它们的作用是代替人类执行“不可能的任务”,不仅有“义肢”的功能,还能通过视觉传输技术以及传感系统回传相关数据,帮助人类认识那些已知或未知领域。不过,因为局限于现有的仿生和人工智能技术,大多数机器人暂时只以“助手”的形式存在,离“成人”还有一段距离。
一个多世纪以来,全世界的电影人孜孜不倦地将一个又一个机器人展现在了大众的面前,不论是《星球大战》系列中可爱亲切的C3-PO和R2-D2,还是《终结者》系列中勇猛的T-800,这些超能而又极具情感色彩的经典形象早已深深刻在了人们心中。不过,让它们进入现实世界,远比科幻电影描述的困难。

百般手艺 不离其宗

机器人的价值在于帮助人类,而不是给人类制造麻烦。在工业领域,机器人是人类名副其实的好帮手;尽管有各种各样的抨击,但作为手术助手的机器人依然得到越来越广泛的使用;而在汽车行业,“无人驾驶”将是各个企业要重点攻破的课题,因为机器人比人反应更快,有了机器人,驾驶员的负担也可以大为减轻……

而这些应用的核心离不开机器人的基本四大结构,即执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统。执行机构相当于机器人本体,出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。驱动装置是驱使执行机构运动的机构,主要由电力驱动。而检测装置用来实时监测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统。控制系统则是机器人的“大脑”,一般由一台或多台微型计算机完成控制任务。

不过,这四大结构的关键技术仍掌握在瑞士ABB、德国库卡(KUKA)、日本发那科(Fanuc)和安川电机(YASKAWA)的手上。这“四大家族” 占据了中国机器人产业70%以上的市场份额。当然,“已经创造出来的东西比起有待创造的东西来说,是微不足道的”。有专家认为,下一个十年,机器人的核心技术不再局限于四大结构框架内,云计算与仿生技术将会成为机器人技术突破的重点。机器人通过网络获得数据或者进行处理将成为可能,从而进一步提升电脑对人脑的模拟程度。

机器人能否托起“中国智造”

提出“机器人三原则”的美国科幻作家艾萨克•阿西莫夫(Isaac Asimov)曾预言“到了2014年,机器人虽然还是不会太出色,但它们已存在于人类生产生活的各个领域。”对于中国机器人产业来说,这个浪漫而伟大的预言近在眼前。

悄然间,中国已经成为了机器人的热土。中国机器人产业联盟统计显示,2013年,自主品牌企业在中国销售工业机器人总量超过9,500台,占全国工业机器人销量的比重达到1/4。在服务机器人方面,以科沃斯、银星等公司为代表的清洁服务机器人,已经有近100万台走进了民众家庭;在医疗、助老助残等领域新近研发出的系列机器人样机,进入了示范应用阶段;用于救灾救援、公共安全等领域的多种特殊环境服役机器人也崭露头角。
不过,在中国机器人企业真正盈利的业务是系统集成。关键零部件没有真正国产化,造成国产机器人本体成本远高于国外同行,难以规模化。虽然现今全球机器人技术尚未有重大创新,但随着3D视觉感知、力觉传感器等技术的不断进步和与工业互联网、云计算、大数据等新一代信息技术的深度融合,下一代机器人的智能化程度将进一步提高,对外界的感知能力将进一步增强,可以完成动态、复杂的作业使命,实现多机协同,并与人类进行互动。

《经济学人》(The Economist)最近发了一篇题为《依旧中国制造》的文章,该文援引咨询公司贝恩(Bain)的戴加辉(Stephen Dyer)的评价称,“中国制造2025”中那些更适度的目标可能会成功,其中就包括机器人产业。不过,对于中国来说,智能制造还只是一个愿景,道阻且长。

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