机器人的创新与实践

矫枫

绿茵场上，双方队员严阵以待，裁判员一声令下，队员们开始朝着足球小步移动，传球、过人、起脚、射门，几个动作一气呵成，赢得观众一片热烈掌声。不同于普通的足球赛，参加这场比赛的不是人类运动员，而是机器人运动员。

这是第19届机器人世界杯的比赛现场。别看现场这些机器人运动员还显得“笨手笨脚”，但赛事主办方—国际RoboCup 联合会举办这个比赛的终极目标是在不远的将来，机器人足球运动员将战胜人类世界杯冠军队。

机器人世界杯始于19 9 7年，虽然起步于足球，但目前挑战的领域已经广泛扩展，覆盖救援机器人、服务机器人及工业用途机器人，特别是自2006年引入服务机器人以来，机器人世界杯的主要目标定位于服务机器人和特种机器人。RoboCup 中国委员会主席、中国科学技术大学教授陈小平表示，在球场上战胜真人并不是机器人研究的最终目标，“我们希望是将机器人运用到各行各业人类的生产生活中，为人类提供服务。”

智能机器人有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的中央处理器，可以跟操作它的人有直接联系，可以进行按目的安排的动作。一款来自科大讯飞的智能机器人就吸引了众多观众的注意。

“Hello，everyone，I’m feifei。（大家好，我是飞飞）”在机器人世界杯大赛开幕式上，它用流利的中英文，完成了合肥市市长刘庆军和国际RoboCup 联合会主席田野五十澍的同声传译工作。

据科大讯飞的工作人员介绍，机器人“飞飞”是“讯飞超脑计划”的阶段性落地成果之一。该计划是科大讯飞启动的针对高级人工智能的前瞻重大攻关项目，核心就是让机器人从“能听会说”到“能理解会思考”，目标就是要实现一个真正的中文认知智能计算引擎。科大讯飞新媒体运营经理王竹梅介绍：“‘讯飞超脑’的口语翻译获得了2014国际口语机器翻译评测比赛英汉口语双向翻译第一名，完胜美国麻省理工学院、日本国家通信技术研究所等世界一流高校和机构。它可以在一秒钟内实现中英和英中的轻松互译，有了它，不会外语的人照样可以出国自由行。”

由中国科学技术大学研发的机器人“可佳”，它的英文名字Conch Fairy（海螺姑娘）是陈小平起的。在他看来，传说中帮助书生洗衣做饭的美丽的海螺姑娘实际上就是智能服务机器人。陈小平介绍说，“可佳”的智能主要体现在语义理解、环境建模、自动规划和学习能力等方面。它能听懂一些中英文句子，理解用户需求；获取家具、食品等物体的位置信息；在理解人的意图之后，自动决策先做什么、再做什么。

在巴西世界杯开幕式上，截瘫青年诺平托在脑控机械外骨骼技术的帮助下，为世界杯开球；中国江西的4名大学生设计制造的“考场助手”机器人代替监考老师巡查、收发试卷；俄罗斯科研人员正谋划打造一支“机器人卫星部队”，替人类征战太空未来，智能设备将无处不在，机器人也将融入人们生产生活的方方面面。

在国购创新机器人展厅，人们看到多款“长相”可爱的工人机器人—咖啡机器人、送餐机器人、迎宾机器人等。“您好，这是您的咖啡。”现场，机器人沿导轨为观众端茶送水。还有一个外形酷似“大白”的迎宾机器人，不仅能打招呼、对话，还能在一定范围内当向导。国购的工作人员介绍，目前他们研制的送餐机器人已经用于现实生活，2008年底开业的机器人欢乐餐厅，不仅有机器人服务员、机器人送餐员，还有机器人大厨为食客烹制美味。

如果用机器人为患者动手术，患者的感觉会如何？合肥德铭电子有限公司研发的一款“语音控制微创手术持镜机器人”，它的功能相当于手术中的高级医疗助手，能按照语音提示精准地执行主刀医生发出的口令。公司销售副总吴建军向记者介绍，普通的微创手术医生通常需要2-3名助手，而且跟助手的磨合需要时间，达到一定的默契配合才能提高手术效率和精确度。这台机器人可以代替扶持内窥镜的助手，它可以精确完成医生下达的指令而不需要磨合期，这样就大大降低了手术的风险。

在另一个展台前，记者看到一台机器人护理床，行动不便的病人动动手指，就可以完成翻身、起坐、行走、大小便等动作。工作人员介绍，这台机器不仅减轻了患者本人的痛苦，也解决了病人家属必须24小时看护的问题。

随着老龄化社会临近，劳动力减少，人工成本将会逐步提高。专业类服务型机器人成为代替劳动力的绝佳选择。中国在服务型机器人开发领域成果斐然，清洁机器人、助老助残机器人、烹饪机器人、自平衡双轮机器人、消费型无人机等领域已形成产品；健康保健机器人、医疗手术机器人等已有适用性产品。总体来说，中国目前已基本具备涵盖整个服务机器人产业链的技术研发和开发能力。

尽管近年来服务机器人技术发展飞速，新成果不断涌现，但其产业化依然存在两大瓶颈—缺乏检测标准和高成本。

科大讯飞的工作人员介绍，科大迅飞的另两款明星机器人—拥有陪聊、人脸识别、音乐播放、天气和股票查询等功能的“小智”，售价约为每台5万元人民币；拥有跳舞等更强功能的“小柔”，价格高达10万元人民币。

陈小平认为，除了成本高的重要瓶颈外，还有就是没有自动化的性能检测技术、工艺和装备支撑，服务机器人产品的质量检验缺乏保证，在国内外还处于空白，这也是服务机器人工业化生产的致命瓶颈之一。

“长期以来，机器人的智能程度和制造成本一直呈现‘正相关’状态，价格低的机器人技术低，价格高的机器人技术高，这也造成了高智能化机器人还无法走进千家万户的一个重要原因。”陈小平说，“因此，我们需要从过去单纯的基础研究变为基础研究和应用需求并举，造出‘好而不贵’的机器人。”

近年来，中科大启动了“‘可佳’低成本移动平台”项目。在“可佳”机器人底层平台的基础上，对主要零部件进行了国产化改造，对底层控制和感知系统进行了优化和升级。与“可佳”三代服务机器人底层平台相比，“可佳”低成本移动平台的硬件成本降低了75%。价格降低后，机器人移动平台大约在1.5万元人民币以下，这就为可佳通用移动平台产品的低成本化开辟了巨大的发展空间。

陈小平表示：“机器人不能只停留在实验室里，而要从实验室走向市场，进入工农业生产和家庭。”