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IFR预测:2014年中国将成最大机器人市场

科普小知识2022-10-25 10:14:29
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IFR预测:2014年中国将成最大机器人市场

这个人形机器人正在表演舞蹈“江南鼓乐”。新华社

IFR预测:2014年中国将成最大机器人市场

变形机器人参与庐山地震搜救工作。新华社记者李子恒

"机器人实现中国足球的世界杯!"

赢得国外媒体如此赞誉的是中国队在不久前在荷兰举行的第17届机器人世界杯上的出色表现:在这场由来自美国、德国、日本和中国等40多个国家和地区的500支球队参加的比赛中,中国队获得了四次冠军和一次亚军。

“这是一项伟大的成就。”中国科技大学机器人实验室主任、中国机器人世界杯组委会主席陈晓萍教授认为,中国在世界机器人领域的地位越来越重要。

但是竞争并不能说明一切。机器人进入智能时代后,中国这个后来者能赶上发达国家吗?

开发机器人的最终目标不是打败人类,而是为人类服务。

自1939年西屋电气公司展示其家用机器人以来,它们的性能不断提高,进一步激发了人类的想象力:机器人能打败真人吗?

怀着这样的雄心,机器人世界杯国际联盟于1996年成立,并于次年在日本名古屋举办了首届世界杯机器人足球赛。"最初的任务是让机器人足球队在2050年击败人类世界杯冠军队。"

从1997年第一届世界杯开始,世界杯机器人足球赛每年举行一次。目前,比赛已经扩展到三个系列——机器人足球、救援机器人和服务机器人。自2003年以来,这项比赛的名称也被改为“机器人世界杯”。

陈晓萍认为,机器人竞赛是一场高科技对抗,涉及机器人学、人工智能、机电一体化、通信、视觉和传感、精密机械和仿生材料等。它体现了一个国家在信息和自动化技术方面的综合实力。

2000年,中国科技大学蓝鹰队成为我国历史上第一支进入机器人世界杯的研究队伍,并参加了在澳大利亚墨尔本举行的第四届世界杯模拟小组赛。2007年,HKUST蓝鹰队在第11届世界杯上获得两枚金牌和一枚银牌,排名世界第一。

今年6月,在荷兰举行的第17届机器人世界杯足球赛上,中国队赢了不少:中国科技大学的“蓝鹰”机器人以在模拟2D组的不败纪录再次夺冠,该大学的智能服务机器人“科佳”获得第二名。浙江大学、南京邮电大学和北京信息技术大学分别获得小组、3D组和中型组冠军。

面对如此好的结果,陈晓萍有一个清晰的头脑:击败世界杯冠军队不再是机器人研究的最终目标。目前,世界各国都开始大力发展智能机器人,为人类服务,造福人类。

机器人进入智能时代,中国研究水平快速提升

自20世纪60年代中期以来,麻省理工学院、斯坦福大学和爱丁堡大学相继建立了机器人实验室。

1968年,斯坦福研究所成功开发了世界上第一个智能机器人莎士比亚。

什么是智能机器人?

根据陈晓萍的说法,机器人可以分为传统机器人和智能机器人。传统机器人是具有执行程序和操作功能的机器人,并且只能在规定的环境中重复执行相对简单的规定动作。目前,世界上大规模应用的工业机器人大多属于这一类。

“智能机器人所处的环境往往是未知、多变和不可预测的。因此,他们需要具备感觉、行动和思维三要素,即能够感知和识别环境状态,具有学习能力,能够根据获得的信息进行思考和规划,从而对外界做出适应性反应。”陈晓萍说,“智能”是一种比传统机器人更令人向往的能力,比如“努力工作和无穷的力量”。

据了解,西方发达国家,特别是美国、日本和德国,在人工智能和智能机器人研究领域具有长期积累和明显优势。许多一流的国际大学和著名企业都是机器人世界杯的常客。近年来,中国的大学和研究机构也进入了机器人研究领域,研究水平得到了迅速提高。

在这次机器人世界杯中,服务机器人小组有21支队伍。由于网络传播的影响,科大“科佳”失去了夺冠的机会。然而,它在包括“室内清洁”、“酒吧服务”和“超市购物”在内的9项主要技术测试中获得了第一名。这是历史上除美国、德国和日本之外,第一支在服务机器人主体测试中排名第一的队伍,这表明中国智能服务机器人的研究水平已经进入世界先进行列。

据介绍,HKUST的“科技”智能主要体现在四个方面:一是语义理解,即机器人能够理解包括英语和汉语在内的一些自然语言句子,从而与用户建立直接关系,通过人机交互理解用户的指令和要求;二是环境建模,即机器人能够观察和识别外部环境,分析和判断环境。第三是自动规划,即机器人的行为不局限于对外部刺激的反应,而是通过独立的规划来确定行动步骤;第四是学习能力,即机器人通过各种学习方法获得新的技能和知识,从而不断提高自己的表现。

经过多年的研发,中国科技大学机器人团队在上述四种智能机器人关键技术的研发方面取得了重要进展。今年6月,联想集团宣布将与中国科技大学联合开发“生产线机器人”,这将有效推动机器人科研成果尽快转化为现实生产力。

中国将成为世界上最大的机器人市场,但在大规模研发和应用方面还有很长的路要走。

陈晓萍表示,金融危机后,美国、欧洲和澳大利亚等发达国家提出了“再工业化”的道路,并实施了振兴制造业的计划。在此背景下,中国在制造业领域的地位面临新的挑战。

北京航空航天大学机器人研究所所长王教授表示,在劳动力成本上升、市场竞争激烈、新技术不断突破的背景下,对机器人的需求越来越大,尤其是在中国这个主要制造国。

数据显示,自2004年以来,中国新安装工业机器人的增长率一直保持在40%以上。国际机器人联合会(IFR)预测中国将在2014年成为世界上最大的机器人市场。然而,由于机器人生产规模小,成本和价格高,机器人性能不稳定,这样一个巨大的市场并不主要掌握在中国人自己手中。

为此,王建议国家应长期投资高端制造,实现零部件国产化和自主化,大幅降低成本和价格,推动工业机器人大规模应用时代在中国的到来。

然而,一些专家认为,在外资企业占据垄断地位的情况下,中国传统的机器人发展模式空间较小,难以形成真正的产业竞争力。

“智能机器人是未来技术发展的制高点,是未来新兴产业的支撑点。”陈晓萍认为,面对小批量、多品种、客户定制等新的生产模式,以及中国大量中小企业的技术需求,传统机器人已经不再具有竞争力。因此,在大力推动工业机器人大规模应用的同时,推动智能机器人的研发和应用是中国在机器人领域赶上国际水平的最佳选择和必由之路。

据报道,我国一些实力雄厚的企业正在加大对机器人硬件和核心部件(如电机和减速器)的研发投入。“但是,中国的工业基础相对落后。要取得突破,我们必须找到另一条道路,比如找到一条不依赖传统工业基础的硬件生产道路。”陈晓萍认为,与国际水平相比,中国机器人软件的研发水平相对较低,但在大规模研发和应用方面还有很长的路要走。

"加强协同创新和系统集成非常重要."例如,陈晓萍说,美国波士顿电力公司开发的智能机器人的独特技术路线起初并没有受到大多数人的青睐,但在美国国防部高级规划局的支持下,四足机器人取得了重大突破。目前,国家力量正在被动员起来制造软件。该软件集成了大量技术,可以控制机器人在复杂的真实环境中完成具有挑战性的任务。一旦取得突破,国际机器人的战略格局将从根本上改变。然而,家庭氛围的特点往往是高认同、低风险和个人行动。大多数人不喜欢的想法往往得不到有效的支持,企业、大学和研究机构缺乏必要的联系。即使不同的研究团队在各自的方向上取得了部分突破,由于缺乏协调和整合,也很难以点对点的方式达到全面突破的效果。

“因此,如果智能机器人想要取得突破,它们不仅应该加快硬件方面的突破,还应该在国家层面加强协作创新和系统集成。”陈晓萍认为,只有这样,在从“中国制造”向“中国创造”转变的过程中,智能机器人才能真正成为焦点和突破点。

机器人纪念品

1920

捷克斯洛伐克作家卡雷尔·卡佩克在科幻小说中创造了机器人这个词。

1939

由西屋电气公司制造的家用机器人Elektro在美国纽约世博会上展出。它由电缆控制,能走路,能说77个单词。

1954

美国乔治·德沃尔创造了世界上第一个可编程机器人。

1959

德瓦尔和美国发明家约瑟夫·英格博格共同创造了第一个工业机器人。

1968

斯坦福研究所成功开发了世界上第一个智能机器人莎士比亚。

1978

美国Unimation公司推出了通用工业机器人PUMA,其技术已经完全成熟。

1999

日本索尼公司推出狗机器人AIBO,娱乐机器人娱乐普通家庭。

2002

丹麦IRobot公司推出了Roomba,这是目前世界上销量最大的家用机器人。

2006年

随着微软引入机器人工作室,机器人模块化和平台统一的趋势越来越明显。

2008年

世界上第一个切除脑瘤的机器人手术成功了。(原标题:智能机器人:中国能赶上吗)