5月19日,仿人機(jī)器人HRP—2向觀眾展示自己的平衡能力。當(dāng)日,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)在上海世博園日本館舉行一場(chǎng)精彩的機(jī)器人秀。這場(chǎng)主題為“機(jī)器人讓生活更多彩”的表演集中展示了為人類提供幫助的各種機(jī)器人,觀眾還能在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)與各類機(jī)器人進(jìn)行互動(dòng),體驗(yàn)機(jī)器人技術(shù)給日常生活帶來(lái)的便利。裴鑫攝
世博會(huì)日本館,長(zhǎng)著一雙黑色大眼睛的機(jī)器人手執(zhí)小提琴走上舞臺(tái),微微頷首,開(kāi)始演奏觀眾熟悉的中國(guó)民歌《茉莉花》。如果不是其身后的大屏幕顯示它用手指按壓琴弦的動(dòng)作,很難相信這樣悠揚(yáng)的琴聲出自一個(gè)機(jī)器人之手。一曲終了,機(jī)器人高高舉起拿著琴弓的右手向觀眾致意,贏得一陣熱烈的掌聲。
意大利館第三區(qū)域,一個(gè)正在拼圖的紅色柯馬機(jī)器人引來(lái)小朋友的圍觀和贊嘆。它不停變換一套積木的擺放順序,將其拼成中國(guó)國(guó)旗、意大利國(guó)旗、世博會(huì)徽標(biāo)以及吉祥物海寶的圖案。
機(jī)器人及人工智能技術(shù)是本次世博會(huì)的科技熱點(diǎn)之一,而在日常生活中,機(jī)器人的發(fā)展與變遷以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)也是人們津津樂(lè)道的話題。
完成時(shí):勤勉勞動(dòng)力 人類好幫手
在素有“機(jī)器人王國(guó)”之稱的日本,機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用已不再局限于制造行業(yè),面向服務(wù)業(yè)的機(jī)器人技術(shù)日漸成熟:如三菱重工業(yè)公司的機(jī)器人保姆“若丸”,能給主人讀電子郵件、報(bào)告新聞?lì)^條,能記住主人的生日和結(jié)婚紀(jì)念日,還能看家護(hù)院;早稻田大學(xué)的護(hù)理機(jī)器人“Twendy-One”,能幫助老年人和殘疾人起床,為他們準(zhǔn)備早餐,陪他們聊天;還有本田的類人型機(jī)器人阿西莫,可以“完全”充當(dāng)一名家庭成員。
日本近年來(lái)研發(fā)的新一代機(jī)器人還開(kāi)始應(yīng)用于反恐、救災(zāi)和資源探索等領(lǐng)域。比如,2008年北海道洞爺湖舉辦八國(guó)峰會(huì)期間,東京警方在反恐演練中引入了遙控引爆機(jī)器人,這種機(jī)器人不僅能通過(guò)機(jī)械手排除車輛前的不明物體,還能依靠紅外線攝像機(jī)檢查不明物的內(nèi)部情況。
法國(guó)機(jī)器人制造業(yè)的起步是出于核電站建設(shè)的需求,如今,法國(guó)的機(jī)器人在醫(yī)療、科學(xué)探測(cè)和工程作業(yè)等方面發(fā)揮著重要的作用。比如2008年法國(guó)研發(fā)成功的一款機(jī)器人麻醉師,目前已完成數(shù)百例臨床試驗(yàn)。這款機(jī)器人的光譜監(jiān)測(cè)儀能記錄病人大腦的活動(dòng)情況,從而測(cè)知麻醉情況,準(zhǔn)確控制麻醉劑的使用量。
而在比利時(shí)南部畜牧業(yè)較發(fā)達(dá)的瓦隆大區(qū),機(jī)器人擠奶系統(tǒng)廣受歡迎。每套機(jī)器人擠奶系統(tǒng)每天可為50至60頭奶牛擠奶,大多數(shù)奶牛每天擠奶3次。機(jī)器人擠奶系統(tǒng)可儲(chǔ)存和跟蹤奶牛的相關(guān)信息,如每頭奶牛的擠奶時(shí)間、以往的產(chǎn)奶量及預(yù)期產(chǎn)奶量,同時(shí)還能監(jiān)測(cè)奶牛對(duì)擠奶器的反應(yīng)是否正常及擠出的牛奶是否正常。這些信息都會(huì)傳輸?shù)侥翀?chǎng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中,分析工具可以幫助牧場(chǎng)管理員了解和評(píng)估每頭奶牛的狀態(tài)和牛奶產(chǎn)量等。
瑞典查爾莫斯科技大學(xué)開(kāi)發(fā)出的球形機(jī)器人能夠在泥漿、沙土以及雪地等各種地形條件下順利前進(jìn),因此能和其他安全救援設(shè)備合作完成各種救援任務(wù)。目前球形機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
5月19日,一名觀眾在現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)搬運(yùn)機(jī)器人的功能。
進(jìn)行時(shí):上天又入?!”绢I(lǐng)頻升級(jí)
美國(guó)是機(jī)器人的發(fā)源地,而目前機(jī)器人的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于日本,原因之一是美國(guó)部分工人曾經(jīng)認(rèn)為機(jī)器人會(huì)搶他們的飯碗,不歡迎機(jī)器人,這抑制了機(jī)器人的發(fā)展。與之相對(duì)照,日本由于勞動(dòng)力短缺,政府和企業(yè)都積極發(fā)展機(jī)器人,成就了今天的機(jī)器人大國(guó)。而現(xiàn)在,世界各國(guó)都認(rèn)識(shí)到機(jī)器人是推動(dòng)未來(lái)各行各業(yè)發(fā)展的重要力量,紛紛上馬各類機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目,依靠政策推動(dòng)機(jī)器人及其技術(shù)的普及。
德國(guó)有多個(gè)研究項(xiàng)目,專注于類人型機(jī)器人的各種局部課題。據(jù)德國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)理事會(huì)成員、卡爾斯魯厄大學(xué)人體機(jī)械學(xué)院工程博士塔明·阿斯福爾介紹,慕尼黑工業(yè)大學(xué)應(yīng)用機(jī)械學(xué)院的“約翰尼”和“洛拉”項(xiàng)目,專注于雙腿類人型機(jī)器人智能行走的問(wèn)題,以讓機(jī)器人模仿人類行走的姿態(tài)和速度。比勒費(fèi)爾德大學(xué)則專攻機(jī)器人手臂抓握、控制以及人工智能等課題,他們以日本的阿西莫為基礎(chǔ),嘗試改進(jìn)其認(rèn)知能力。
日本政府對(duì)使用機(jī)器人的企業(yè)實(shí)施了一系列優(yōu)惠政策,諸如給予減稅、貸款優(yōu)惠等等。除此之外,政府還向機(jī)器人制造商實(shí)施了優(yōu)惠稅制、幫助融資等多項(xiàng)政策,鼓勵(lì)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。
另一方面,為保持該領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)勢(shì)地位,日本政府近年來(lái)提出了包括機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造戰(zhàn)略,希望通過(guò)產(chǎn)業(yè)界、科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)聯(lián)手來(lái)大規(guī)模開(kāi)發(fā)新一代機(jī)器人,并培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。其中,以名古屋為中心的東海地區(qū)要將機(jī)器人培育為繼汽車產(chǎn)業(yè)后新的支柱產(chǎn)業(yè)。
在多種因素的推動(dòng)下,許多國(guó)家的機(jī)器人本領(lǐng)日益高強(qiáng),可謂“上天入海,無(wú)所不能”。
美國(guó)航天局下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研發(fā)的新型水下機(jī)器人今年3月已經(jīng)完成為期3個(gè)月的首輪耐力試驗(yàn)。這款以天然和可再生海水熱量為動(dòng)力的機(jī)器人已300多次成功潛入海面以下500米。
日本東大阪宇宙開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)已準(zhǔn)備向月球發(fā)送能雙腳步行的機(jī)器人,實(shí)施月表地質(zhì)調(diào)查,并通過(guò)在月球表面觀測(cè)天體發(fā)現(xiàn)新行星。
意大利比薩圣安娜大學(xué)微工程研究中心正在進(jìn)行“水下網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的研發(fā)工作,設(shè)計(jì)中的這款機(jī)器人能夠在大海、湖泊、河流等不同水域工作,未來(lái)將可能在處理生態(tài)災(zāi)難中發(fā)揮重要作用。
各種機(jī)器人不僅在宏觀領(lǐng)域大顯身手,也正努力拓展在微觀世界的服務(wù)能力。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家今年5月就剛剛研發(fā)出一種能在人工環(huán)境中移動(dòng)、變向和停止的分子機(jī)器人。這種分子機(jī)器人能在人工設(shè)置的寡核苷酸引導(dǎo)下,在寬2納米、長(zhǎng)100納米的范圍內(nèi)移動(dòng)。將來(lái),這種機(jī)器人可在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于修復(fù)受損組織、攜帶藥物,還可以被釋放到細(xì)胞膜上執(zhí)行任務(wù)。
5月19日,兩名工作人員在展示已經(jīng)在日本投入商用的清掃機(jī)器人。
將來(lái)時(shí):安全需保障 五關(guān)待突破
越來(lái)越多的各類機(jī)器人活躍在人類生產(chǎn)、生活的多個(gè)領(lǐng)域,而要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人真正融入社會(huì),普及至一般家庭,除目前機(jī)器人高昂的價(jià)格是一個(gè)主要障礙外,如何確保機(jī)器人的安全性正成為研發(fā)機(jī)構(gòu)和制造商面臨的首要課題。但目前的機(jī)器人還沒(méi)有自我意識(shí),不具備自律能力,一旦出現(xiàn)故障,很可能傷及人類。
為防范在服務(wù)業(yè)使用的機(jī)器人發(fā)生事故,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省已制定相關(guān)安全指導(dǎo)方針,要求研究機(jī)構(gòu)加大力度開(kāi)發(fā)傳感器等核心技術(shù),在確保機(jī)器人能緊急停止和避免碰撞方面下工夫。此外,政府相關(guān)部門還在商討設(shè)置對(duì)機(jī)器人進(jìn)行安全試驗(yàn)的第三方機(jī)構(gòu),完善發(fā)生事故時(shí)傷害保險(xiǎn)和賠償?shù)南嚓P(guān)法律。
機(jī)器人面臨的另一個(gè)課題是實(shí)現(xiàn)高智能化?,F(xiàn)有的大部分機(jī)器人只能應(yīng)對(duì)事先編入程序的問(wèn)題,而未來(lái)的機(jī)器人則應(yīng)具備從周圍環(huán)境中學(xué)習(xí)新知識(shí)、根據(jù)所學(xué)改變自身,以及從容應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力。
從基礎(chǔ)技術(shù)層面來(lái)看,機(jī)器人真正走進(jìn)社會(huì)生活還需攻克五個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)障礙:電腦運(yùn)算能力、感應(yīng)技術(shù)、供電、發(fā)動(dòng)機(jī)以及軟件程序,但目前除了電腦運(yùn)算能力和感應(yīng)技術(shù)外,其他幾項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有重大突破。
正如德國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)理事會(huì)成員、卡爾斯魯厄大學(xué)人體機(jī)械學(xué)院工程博士塔明·阿斯福爾所說(shuō),機(jī)器人是一門非常復(fù)雜的學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、機(jī)械、電子、自動(dòng)控制以及人工智能等眾多學(xué)科。但是包括類人型機(jī)器人在內(nèi)的各種機(jī)器人未來(lái)將得到廣泛應(yīng)用,它們會(huì)成為人類的助手和伙伴,將顯著提高人類的生活質(zhì)量。(執(zhí)筆記者錢錚;參與記者任海軍、李學(xué)梅、王昀加、劉秀榮、張瑩、黃靈,報(bào)道員黃一凡、周谷風(fēng)、孫鍥、馬爾蓋蒂)
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