“機(jī)器是組裝業(yè)的王冠，它的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域、組裝是衡量一種發(fā)展中國家高檔組裝的關(guān)鍵標(biāo)志。”12月11日，在由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、深圳市科學(xué)關(guān)鍵技術(shù)協(xié)會(huì)聯(lián)合主辦的2020發(fā)展中國家機(jī)器發(fā)展論壇上，中國工程建設(shè)院院士、湖南大學(xué)電氣與信息工程建設(shè)學(xué)院院長王耀南表示，“發(fā)展機(jī)器關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為我國關(guān)鍵性戰(zhàn)略的需求。”

步入高檔發(fā)展時(shí)期

為什么各國要競(jìng)相發(fā)展機(jī)器？王耀南表示，原因在于發(fā)展中國家民生工程建設(shè)的需要。機(jī)器能夠輔助人們順利完成各種危險(xiǎn)工作、繁雜任務(wù)，在大型工程建設(shè)如橋梁建造以及維護(hù)、海洋開發(fā)、太空探索等中都充分發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

王耀南表示，20世紀(jì)，機(jī)器步入到智能化發(fā)展階段。人類步入現(xiàn)代輕工業(yè)社會(huì)后，機(jī)器主要被應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域到輕工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是二戰(zhàn)以后日本、美國、德國等國，在勞動(dòng)力短缺的情況下，輕工業(yè)機(jī)器有了更多的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)部空間，所以60年代輕工業(yè)機(jī)器得到大力發(fā)展。

今天機(jī)器的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域無處不在，在組裝業(yè)、物流行業(yè)、醫(yī)療保健行業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域都充分發(fā)揮了關(guān)鍵作用。“從平臺(tái)建設(shè)方面來看，機(jī)器分成輕工業(yè)機(jī)器、飛行機(jī)器、移動(dòng)機(jī)器、內(nèi)部空間機(jī)器、海洋機(jī)器等，這些機(jī)器在智能化組裝應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域較多。”王耀南說。

“近十年來中國機(jī)器發(fā)展可以分成兩個(gè)階段，前5年為產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長期，如今已經(jīng)步入到高檔增長期。”王耀南預(yù)測(cè)。

新冠肺炎疫情之后，醫(yī)療保健機(jī)器成為智能化機(jī)器的主攻方向之一。“今后，機(jī)器還將在發(fā)展中國家關(guān)鍵性工程建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施建造，尤其是將在新基建的建設(shè)中充分發(fā)揮關(guān)鍵性作用。”王耀南說，比如關(guān)于珠穆朗瑪峰的科考行動(dòng)，在嚴(yán)酷天氣下，今后可采用機(jī)器協(xié)助考察。

具有四大核心控制系統(tǒng)

王耀南表示，機(jī)器是一種能夠自動(dòng)執(zhí)行和操作作業(yè)的裝置，它具有心智機(jī)能、總體規(guī)劃機(jī)能、關(guān)鍵性決策機(jī)能、掌控機(jī)能，能夠順利完成人類難以順利完成或者重復(fù)的勞動(dòng)，可以在枯燥、危險(xiǎn)、嚴(yán)酷的環(huán)境下使用。

那么到底有多少種機(jī)器呢？王耀南表示，從不同角度出發(fā)，機(jī)器劃分的類型也不一樣。如從用途來看，可分成輕工業(yè)機(jī)器、農(nóng)業(yè)機(jī)器、醫(yī)療保健機(jī)器、巡檢機(jī)器等；從內(nèi)部空間來看，有輕工業(yè)機(jī)器、水下機(jī)器、內(nèi)部空間機(jī)器、陸地機(jī)器等。

“不難看出，機(jī)器是一門涵蓋了多學(xué)科的科學(xué)，牽涉人工智能化、機(jī)械工程建設(shè)、掌控科學(xué)、計(jì)算機(jī)、電子、材料等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。”王耀南表示，“但不管多么繁雜的機(jī)器，實(shí)際上它都是一種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具有心智控制系統(tǒng)、關(guān)鍵性決策控制系統(tǒng)、掌控控制系統(tǒng)以及繁雜的本體結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)這四大核心部分。”

此外，王耀南表示，智能化心智、智能化協(xié)作總體規(guī)劃、智能化精確掌控是智能化機(jī)器的幾大核心關(guān)鍵技術(shù)。在智能化心智方面，如何設(shè)計(jì)好一種完整的機(jī)器視覺心智，如何打造微傳感高智能化化的心智感控一體的芯片，是今后要思考的問題；在掌控關(guān)鍵技術(shù)方面，柔順掌控、智能化掌控、協(xié)同掌控是三個(gè)研究熱點(diǎn)；要達(dá)到精確掌控，機(jī)器還要有一雙輕巧的手。“機(jī)器作業(yè)，用來順利完成繁雜任務(wù)，打造輕巧的機(jī)器手是一項(xiàng)關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)。”王耀南說。

今后小型機(jī)器或成標(biāo)配

“現(xiàn)在人人帶手機(jī)，將來人人會(huì)帶小型機(jī)器，而要滿足這個(gè)需求，機(jī)器需具有五大要素。”王耀南說，即具有心智機(jī)能、總體規(guī)劃機(jī)能、關(guān)鍵性決策機(jī)能、運(yùn)動(dòng)機(jī)能、自學(xué)機(jī)能。

在王耀南看來，“今后真正的機(jī)器要具有感情可視化、人機(jī)協(xié)作機(jī)能，并具有自學(xué)、語詞分析等技能，才可以真正成為智能化服務(wù)機(jī)器。”

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們有大量工作要做，比如把心智技能、記憶技能、自學(xué)技能、關(guān)鍵性決策技能加入到機(jī)器的控制系統(tǒng)中，讓機(jī)器具有智能化化、自主網(wǎng)絡(luò)掌控控制系統(tǒng)。

“發(fā)展智能化機(jī)器，人工智能化是關(guān)鍵。人工智能化三大核心關(guān)鍵技術(shù)，心智關(guān)鍵技術(shù)、心智關(guān)鍵技術(shù)、行為掌控關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)展智能化機(jī)器的主要關(guān)鍵技術(shù)。”王耀南說。

王耀南表示，人工智能化怎么和機(jī)器有機(jī)結(jié)合起來，歸納起來有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在心智方面主要牽涉語言辨識(shí)、物理辨識(shí)；在心智方面主要牽涉語詞理解、感情分析、關(guān)鍵性決策層具有多模態(tài)可視化等；在執(zhí)行方面主要牽涉姿勢(shì)掌控、姿勢(shì)辨識(shí)和可視化等。

“今后機(jī)器發(fā)展一定是網(wǎng)絡(luò)化、自主化、協(xié)作化、輕巧化的。同時(shí)，機(jī)器一定是要有一種好的發(fā)展總體規(guī)劃、創(chuàng)新的環(huán)境和下一代機(jī)器的標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)。”王耀南說，最關(guān)鍵還要有產(chǎn)業(yè)發(fā)展隊(duì)伍人才，這個(gè)人才隊(duì)伍需要將技工、工程建設(shè)師、科學(xué)家融合在一起。

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