CIIS演讲实录丨邹风山：智能机器人创新发展
10月12-13日，第七届中国智能产业高峰论坛在佛山开幕，在第二天的智能机器人专题论坛上，沈阳新松机器人自动化股份有限公司中央研究院院长邹风山发表了主题为《智能机器人创新发展》的精彩演讲。
以下是邹风山老师的演讲实录：
邹风山：尊敬的各位专家，大家好，我来自沈阳新松机器人，我们主要是从事工业机器人、移动机器人以及机器人成套装备的研发及产业化工作，最近几年也在服务领域进行了一些拓展，进行了一些服务机器人的研发。非常荣幸能来参加这次论坛，从昨天的大会主论坛上也跟各位的人工智能的专家学到了不少知识，今天我的报告有以下四个方面的内容，主要是想从机器人产业背景、发展现状与趋势，智能机器人技术及应用等几个方面来跟大家汇报一下我们对于机器人产业的一个认识，以及我们做的一些相关的工作。
首先第一部分是机器人产业背景，说到机器人产业的整个发展，最近几年机器人处于一个高速的发展期，它的背景离不开制造业、制造模式变革的需求，从全球制造业包括我们中国来讲，由于人口红利的到期，导致劳动力结构性短缺，特别是我们中国制造业这种损耗资源环境的低附加值的制造模式难以持续，急需要转型升级。转型升级里面、模式的变革里面最重要的就是装备要进行变革，世界各国都提出了对制造模式变革的规划，机器人成为了一种国家战略，首先是美国在13年首先提出了再工业化，通过机器人、人工智能在重塑制造业的格局，欧盟提出了新工业革命，德国提出了工业4.0，都是要通过数字化制造、人工智能来建立制造业的优势地位。而我们国家也提出了制造业2025，在这里面有五大领域、十大工程，机器人都是重要的发展方向，因此机器人可以为制造模式变革中的制造装备的变革提供一个有力的支撑。
从社会的需求来看，从我们国家2007年以后人口红利开始到期，上面这个图是我们国家从1950年到2050年一个人口结构变化的趋势，我们的人口从发展期过度到红利期最后到衰减期，到2050年以后我们国家就会成为一个老人化的社会，人口结构的这种变化就会导致就业人口的减少，老年人增加，这样造成了劳动力正本上升，医疗资源短缺，养老面临非常重大的压力，因此在社会需求方面，对于新一代的智能机器人服务于养老助残、医疗康复、智慧生活需求比较强烈。
面对就业人口减少的问题，我们需要智能高效的工业机器人来取代人的工作，来更加好地完成工作，而面对这种老年人数量增加，照顾人手不足的情况，需要智能服务机器人担当养老助残的工作。下面这个图我觉得是比较有意思的一个图，在1990年的时候，我们的比例是六个年轻人供养一个老人，是6比1的结构，2000年变成了4比1，预计在2025年是两个人在供养一个老人，因此我们需要更多的智能服务机器人来帮助人类，承担起照顾老人的重任。
机器人产业的快速发展，离不开技术的发展。首先机器人技术的快速发展，主要体现几个方面：一个是这种人机的智能协作，包括双足行走的机器人、远程交互等各个机器人技术的发展，使得机器人开始走进我们生活的各个领域，以前大家看到机器人可能都是在一些视频或者一些工厂里面才能看得到，现在机器人应该是逐步走进我们的生活，而且随着技术提升，机器人性能不断提升，但是他的成本价格其实一直在下降，所以机器人开始进入一个快速发展的阶段。
还有一个技术的发展就是我们新一代的信息技术，包括大数据、物联网、云计算等等技术的发展，这些技术和机器人技术的结合，在制造业方面产生了一种新的制造模式，智能制造的模式，而这种模式会对人类的生产产生一个革命性的颠覆，在智能制造里面，它提了有几个特点，数字化、信息化、网络化，但是这里面最重要的一个特点是智能化，智能机器将成为生产的主力，成为主要的生产工具。
除了信息技术的发展，还有人工智能技术的快速发展，虽然我们现在还处于感知智能的阶段，但是我们国家人工智能的发展无论从底层的芯片、传感器，然后再往上的大数据平台包括云计算的资源以及视觉、自然语言处理的感知、认知的算法都快速发展，相信很快就可以进入认知智能阶段。
中国每万名产业工人的机器人数量达到49台，还没有达到国际平均水平69台的一个水平，而一些发达国家，像韩国是500多台，欧洲的一些国家都在300-400台左右，因此机器人市场还有很大的一个发展空间。在这种情况下我们国家出现了机器人热，现在应该有1000亿家的机器人相关企业在从事机器人的研发工作，虽然有一些过热的情况，但是通过这种快速的发展，应该说我们国家在短时间内，快速地建立了关键零部件、工业机器人整机相关系统集成商的这种整个的产业链，使得我们现在的机器人产业具备了一个较为完整的产业链。除了工业机器人之外，像医疗机器人、家庭护理的机器人、智能服务机器人也开始进入了人的生活的各个领域，目前在智能服务进行方面，主要有以下几类机器人，一个是公共服务的机器人，再一个是养老助残的机器人，还有一个是教育娱乐的机器人、家用服务的机器人、医疗康复的，还有一个是特种服务的机器人产品。
这是一些相关的产品，公共服务机器人应该是我们国家最近几年在服务机器人领域出现的一个非常大的增长，他包括了我们在这种餐厅的送餐的机器人，银行服务的银行的接待机器人还有助理机器人，这些图片里面是酒店的服务机器人，在客房包括运送行李的产品，这样公共服务机器人产品已经开始陆续地走向市场。
再就是养老助残的机器人，包括老年人的情感陪护，包括康复训练，帮助辅助老年人拿东西的一些机器人产品也开始出现了，再就是为了适应我们现在开放教育、模块化可编程，硬件随意拼装的轻型产品，形成了一种新的教育模式的机器人产品。再有就是家政服务的机器人产品，大家很多人应该都用过了，扫地机器人，擦窗的机器人产品，再一类就是医疗康复的机器人产品，它包括上下肢的康复机器人，还有手术的机器人产品，以及外骨骼的机器人产品。还有就是用于水下功能，消防、安保、巡检这种特种服务的一些机器人产品。应该说整体从服务机器人市场来看，15年全球整个专业的服务机器人，它增加了25%，就是刚才我们看到的除了这种家用机器人之外的专业服务机器人，从32939台增加到41000台左右的规模。而在个人家用服务机器人方面，在15年的销量突破了540万台，这里面主要包括吸尘器、锄草还有窗户清洗的机器人产品，还有一类就是休闲娱乐的机器人，包括玩具、教育训练、娱乐应用的机器人产品，预计在16年到19年将会达到4200万台的市场规模，因此这些家电服务的机器人、康复训练的机器人、送餐的机器人产品，未来会更加深入地融入我们人类的生活。
第三部分讲一下我们在智能机器人技术方面做了一些开发以及一些应用，从这方面来讲我觉得主要有四大技术：
1、智能机器人需要一种感知能力，也就是说在复杂环境下它如何实现机器人对非结构环境的高效感知和精确的适应。
2、决策能力，它主要是说任务与决策的技术，主要是现在复杂环境下完成复杂任务的智能决策。
3、是一个共融的技术，共融作业，它跟人建立一种和谐共存的机制、安全机制。
4、交互能力，自然交互，实现机器之间、机器人之间、机器人与人之间一个非常自然的交互。
在智能工业机器人方面，目前新的智能工业机器人的需求里面，它需要进行电流的感知功能，使得机器人具有感知功能以后，可以实现拖拽式的示教，包括碰撞检测，使得机器人可以不用放在一个固定的围栏里面，也能够保证人和机器人的安全，还有人机协作的操作，装配的功能。还有一个就是自主的编成技术，通过视觉或者是其他传感器对周边环境进行感知，通过感知以后，就分析出机器人要完成的作业，自动生成机器人的路径规划。有一些比较复杂的作业，包括像曲面打磨，如果要通过传统的示教方式来实现，时间非常长，也非常地困难，不能实现精确示教，通过这种全自动的自主编程方式，可以使机器人快速地生成作业，进行仿真，并且实现多机器人的协调。
再有一类智能工业机器人技术里面，就是这种三维的智能分拣，通过人工智能技术进行3D的模型匹配，然后最后通过这种训练分析以后，可以有效地解决分拣与装配问题，典型地包括垃圾分拣、仓库取货、包装等等的方向。
还有一类是模仿学习，通过智能相机，来学习人的动作，通过人动作的分析进行一种深度学习的算法以后，可以使得机器人去模仿人的动作，完成一个特定的任务，去学习人的决策和人的能力。
刚才是在工业领域。在服务领域，主要有以下几点：场景的识别，在室内场景下，通过激光或者视觉，通过对环境数据的采集，通过匹配环境数据，来实现对环境中物体的识别，可以实现自主的路径规划和自主的决策。同样在室外可以建立三维的地图模型来进行这种室外的导航，实现自动驾驶，还有一个就是语音，这个我就不多讲了，后面会有科大讯飞的专家会进行重点的讲解，包括语义的理解，语音的合成，还有语音的识别。这里面我重点说一下，就是在语义理解方面，我们更倾向于机器人完成一个特定领域的语义理解，而不是一个通用领域。它可能只能识别一个领域的如餐厅，或者银行领域的对话功能，可能对于其它领域就不能准确识别。还有就是通过对人类的行为、表情的识别进行情感的识别与决策。
再有一类就是人工智能在医疗机器人的应用，很可能在医疗领域是人工智能能落地的一个方向，这里面可以通过机器人和影像系统的结合，做手术辅助，它可以引导机器手到达固定的位置，避开骨骼、脉络等等，然后完成这种手术的辅助。还可以通过大量数据的采集，对病人进行诊断来辅助医生对病例进行判断。
在康复领域，通过这种智能决策来判断患者的站立、行走、爬楼梯等意图，同时通过大量的数据学习来做这种康复的状况的推测来达到康复训练的目的。这里面通过人工智能的方法可以使得建立一个个体的生物特征，而不是像原来我们对它进行建模是一个物模型。
我们人类的身体健康会在某一个特定的阶段，可能60几岁左右的阶段会出现一个非常快的急转性的下降，所以通过这种人工智能大数据的分析对人体信号的采集，进行分析可以给出人一个运动和治疗的方案。
还包括在教育领域，混合现实技术，包括增强现实与虚拟现实，使得教育机器人可以更具有实用性。
最后一部分是下一步的展望，未来在我们的生活，应该都是充满智能的，我们生产的智能工厂，智能生产里面，人机协作、安全生产，智能的物流，同样智能的服务机器人开始服务于人类的各个生活。
最后简单做个总结，机器人技术发展非常迅猛，开始向智能机器人的发展开始迈进，智能服务机器人的需求现在非常地强劲，但是目前虽然有很多的产品，但也没有爆品，还没有一个产品来引领现在服务机器人的市场。机器人与AI或者新的IT的结合，将促进智能机器人产品的发展，同时机器人和教育医疗、养老等应用场景的结合，会使得智能服务机器人开始逐步地走入我们的生活，我们需要一起建立创新、协作、共赢、发展的智能机器人生态圈，来促进整个智能新产业的发展。
谢谢大家！
CAAI原创 丨 作者邹风山
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