打造一個智慧型機器人有多難？

作者新華社港台部 | 風傳媒 – 2015年12月30日 下午2:01

 

23日開幕的2015世界機器人大會上，各種能跑會跳、能說會道、能與人溝通互動的智慧服務機器人紛紛亮相，它們的聰明勁兒給人們留下了深刻印象。

科研人員研發製造這樣的機器人，需要突破哪些技術難關？記者採訪了新松機器人公司中央研究院院長徐方、中科院自動化研究所先進機器人研究中心吳正興博士等。

專家告訴記者，機器人尤其是智慧服務機器人需要具有人的動作、行為、想法以及各種能力，研發製造非常複雜，牽涉眾多科學與工程學科，包括機械和電氣工程、材料科學、電腦科學、人工智慧、腦科學、仿生學、控制學等。

感知外界難

機器人觀察外部的「眼睛」通常是一台攝像機，近年來機器視覺技術不斷發展，人臉、人體的識別和圖像分析技術等使機器人可以識別面孔、手勢、障礙物等。

機器人實現對外界的感知，靠的是各種感測器。如內感感測器提供位置、方向、身體和關節的運行速度等自身情況的資訊，外感感測器提供周圍環境的資訊，包括立體照相機、鐳射測距、聲呐、紅外感測器、觸覺感測器等。

高端感測器是機器人的核心技術部件，目前國內主要靠進口。不斷提高感測器的精度和可靠性，以及多感測器資訊融合是機器人感知系統需要解決的技術任務。

「大腦」思考難

機器人的「大腦」由電腦或多個微處理器組成。作為一個智慧型終端，人們看到的機器人其實是前台，它的後台必須具備強大的計算能力，將雲計算、雲存儲與互聯網技術結合，相當於一台超級電腦。科學家們一直在努力讓它運算得更快、反應更敏捷、掌握的知識更豐富。

與人交流難

機器人怎樣與人對話？機器人的聲音感測器收集到聲音信號，通過語音識別系統和語言處理技術將說話內容進行分析解讀，在「聽懂」意思後，電腦作出回應的指示，過語音合成器類比人類說話。尤其是在嘈雜環境中實現語音識別、理解、處理，是一個非常重要的技術難點。

穩定行走難

不同於在固定環境作業的工業機器人，很多智慧服務機器人處於敞開式環境中，每個場景都不一樣，要自己認路、自由行走，還要能自主避障，這就需要自主導航定位、動態規劃技術等。

能移動的機器人可以分為輪式或履帶式機器人和行走機器人兩類。行走機器人需要類比腿部膝關節的彎曲伸展，它移動速度慢，但可以跨越台階、山地等比較複雜的地形，因此運動控制對穩定性的要求就更高了。

未來任務艱巨

專家們表示，由於科技發展水準的限制，想要使機器人的運行和功能更加智慧，包括知識獲取、表達和推理、計畫、想像力等，依然是十分艱巨的任務。隨著機器人應用領域的拓展，對機器人的環境適應性、環境感知、自主控制、人機交互等提出了更高的要求。通過與仿生學、神經科學、腦科學以及互聯網技術等的結合，將加速機器人理論、方法和技術研究工作的進展。