《智能機器人》分為四章,分別從智能機器人是什么、為什么需要智能機器人、怎么辦才能實現(xiàn)智能機器人以及展望未來的智能機器人四個方面來進行闡述。書稿既有對國家相關(guān)政策的解讀,又有對關(guān)鍵技術(shù)原理深入淺出的闡釋,力求讓廣大讀者對智能機器人有客觀而感性的認(rèn)識。
智能機器人是什么?
智能機器人并不是按照預(yù)先設(shè)計好的程序或者工作人員的指揮來工作,而是根據(jù)自己的判斷來行動,這就是智能機器人。未來的智能機器人應(yīng)該是具備傳感器和執(zhí)行器,能夠處理來自傳感器感知的信息,能夠指導(dǎo)執(zhí)行器操作的一種機器。也就是說,智能機器人的行動是由傳感器感知信息決定的,各種類型的傳感器才能讓智能機器人執(zhí)行各種各樣的行動。
以往,機器人大多應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,尤其是汽車和電子制造業(yè)。而未來,隨著老齡化社會的到來,很多機器人將走進家庭,與人類共同生活。工業(yè)機器人在工廠工作,是固定的工作環(huán)境,工作內(nèi)容也是預(yù)先通過計算機軟件設(shè)計好的程序,只需要簡單重復(fù)即可。但是,在社會上工作的智能機器人則需要更加高級的環(huán)境感知能力。例如,智能家用機器人就需要通過感知來不斷調(diào)整方位,回避桌椅等物體。也就是說,在“雜亂”的工作環(huán)境中工作,和人類共同生活的智能機器人必須要具備各種各樣的傳感器,來感知周邊的環(huán)境信息,根據(jù)所處環(huán)境采取相應(yīng)的行動。
未來,隨著機器人遍及社會各個角落,每個人都能感受到機器人應(yīng)用帶來的效果。例如,在老齡化嚴(yán)重的情況下,醫(yī)療護理的重要性日益凸顯。如果機器人得到深度應(yīng)用,就可以提供許多目前還實現(xiàn)不了的高級醫(yī)療手段,提供負(fù)擔(dān)較輕但是質(zhì)量較高的護理服務(wù)。其實,服務(wù)機器人的應(yīng)用范圍很廣,除了醫(yī)療護理之外,還包括維護保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、保安、救援、救災(zāi)等工作。尤其是在家庭和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大。全球人口的老齡化產(chǎn)生了許多社會問題,如對老年人的看護,以及醫(yī)療護理等。光靠財政手段解決這些問題,必將導(dǎo)致巨額社會負(fù)擔(dān)。而從技術(shù)角度,廣泛應(yīng)用服務(wù)機器人,利用服務(wù)機器人所具有的特點則能夠顯著降低財政負(fù)擔(dān),提升幸福生活指數(shù),有助于社會福利事業(yè)的健康發(fā)展。
同時,如果機器人在社會的各種場景得到應(yīng)用,也將培育出機器人參與協(xié)同工作的各種新業(yè)態(tài)(維修、娛樂、保險等)。機器人傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、人工智能技術(shù)、人機交互技術(shù)、動力技術(shù)和材料技術(shù)不斷發(fā)展,推動機器人在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用走向成熟。尤其是隨著智能控制理論、機器學(xué)習(xí)算法、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展,使得機器人具備深度學(xué)習(xí)的能力,通過訪問云計算數(shù)據(jù)中心,進行大數(shù)據(jù)分析挖掘,進而能夠在日益復(fù)雜的、不確定的和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中,進行自律性操作,從而響應(yīng)并滿足消費者個性化、實時化和多變化的需求。
可以預(yù)期,智能機器人將與30年前的個人電腦一樣邁入家家戶戶,徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞,讓每個人都能感受到機器人應(yīng)用帶來的效果。
王喜文,工學(xué)博士、博士后、高級工程師,九三學(xué)社中央科技專門委員會委員、九三學(xué)社中央促進技術(shù)創(chuàng)新工作委員會委員,南昌理工學(xué)院客座教授
1998-1999年,在北京機床廠工作;2000-2009年,為日本開發(fā)空間大數(shù)據(jù)挖掘、商業(yè)智能和智能交通系統(tǒng)軟件:2009-2018年,先后在科技部中國科學(xué)技術(shù)信息研究所做博士后從事科技戰(zhàn)略研究工作,在工業(yè)和信息化部從事產(chǎn)業(yè)政策研究工作;現(xiàn)為北京華夏工聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)研究院院長。
著有《工業(yè)4.0:最后一次工業(yè)革命》《世界機器人未來大格局》《機器人+戰(zhàn)略行動路線圖》《工業(yè)機器人2.0》等著作20多部,是國內(nèi)公認(rèn)的戰(zhàn)略科學(xué)家。
第一章 智能機器人是什么
第一節(jié) 機器人的起源
第二節(jié) 人工智能讓機器人更智能
第三節(jié) 新一代的智能機器人
第二章 為什么需要智能機器人
第一節(jié) 制造強國的重大需求
第二節(jié) 工業(yè)智能化升級的必由之路
第三節(jié) 消費升級的客觀需求
第三章 怎么辦才能實現(xiàn)智能機器人
第一節(jié) 智能機器人核心零部件
第二節(jié) 專用傳感器
第三節(jié) 硬件接口標(biāo)準(zhǔn)
第四節(jié) 軟件接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
第五節(jié) 智能工業(yè)機器人
第六節(jié) 智能服務(wù)機器人
第七節(jié) 特種智能機器人
第八節(jié) 智能機器人標(biāo)準(zhǔn)體系和安全規(guī)則
第四章 展望未來的智能機器人
第一節(jié) 我們會不會失業(yè)?
第二節(jié) 智能機器人成為我們的“搭檔”
參考文獻