和機(jī)器人一起玩吧

①四足機(jī)器人：如“絕影Pro”，它是國(guó)內(nèi)首個(gè)完成自主導(dǎo)航和智能交互的機(jī)器狗

②仿人乒乓球機(jī)器人：“悟”“空”機(jī)器人身高160厘米，體重58公斤，全身上下共有30個(gè)自由度。他們既能跟人對(duì)打，又可以雙機(jī)器人對(duì)打，目前跟人最高可以對(duì)打145個(gè)回合，跟機(jī)器人最高可以對(duì)打114個(gè)回合

③巡檢機(jī)器人：用于各種場(chǎng)景的巡檢任務(wù)

④球形機(jī)器人：能夠執(zhí)行水陸兩棲的巡邏和安防任務(wù)

從實(shí)驗(yàn)室出發(fā)，到人群里去

Q（張嘉一）：目前機(jī)器人基地制作的機(jī)器人會(huì)應(yīng)用在哪些方面？

A：基地里有幾個(gè)不同方向的機(jī)器人項(xiàng)目。比如，球形機(jī)器人目前實(shí)現(xiàn)了水陸兩棲的突破，它們外形堅(jiān)固，不僅能在水上靈活穿梭，還能在陸地上執(zhí)行巡邏任務(wù)，有效替代了人力。前段時(shí)間，溫州鹿城區(qū)的特巡警隊(duì)帶著“大黑球”巡邏的事情，還被《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道了。此外，我們還在研發(fā)智能協(xié)作機(jī)器人、仿生腿足機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、自動(dòng)車(chē)載充電等項(xiàng)目……

Q（王子睿）：有人會(huì)夸機(jī)器人“真聰明”或是“真高級(jí)”，和人類(lèi)相比，機(jī)器人的“聰明”和“高級(jí)”是如何提升的？

A：拿無(wú)人駕駛系統(tǒng)舉例，它會(huì)根據(jù)環(huán)境做出安全的決策，該起步的時(shí)候起步，該剎車(chē)的時(shí)候剎車(chē)，具備高度的機(jī)動(dòng)性和靈巧性，旁觀者就會(huì)夸“這個(gè)機(jī)器人聰明”。除此之外，機(jī)器人能做到人類(lèi)沒(méi)法做的事情，比如火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人類(lèi)進(jìn)不去，但機(jī)器人可以進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援。

20年前，日本已經(jīng)研發(fā)出人形機(jī)器人，但現(xiàn)在日本的機(jī)器人已經(jīng)不是世界領(lǐng)先了。他們的機(jī)器人能力為什么沒(méi)有持續(xù)進(jìn)步？總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)的進(jìn)步是關(guān)鍵。過(guò)去，機(jī)器人設(shè)計(jì)依賴(lài)于動(dòng)力學(xué)建模，日本擁有頂尖的動(dòng)力學(xué)建模專(zhuān)家，能將復(fù)雜物理公式集成得當(dāng)。然而，現(xiàn)今我們依賴(lài)強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，無(wú)需推導(dǎo)復(fù)雜物理公式，而是提供充足數(shù)據(jù)讓機(jī)器人自主學(xué)習(xí)，這是技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)方面。

Q（張璦楠峰）：國(guó)內(nèi)機(jī)器人大賽自20年前開(kāi)始舉辦，至今仍在進(jìn)行中。在這20年的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)參賽者的技術(shù)要求有哪些變化？

A：在我國(guó)，尤其是針對(duì)中小學(xué)生的機(jī)器人競(jìng)賽，相較于20年前的參與度和普及程度，已經(jīng)發(fā)生了顯著變化。早期的競(jìng)賽側(cè)重于評(píng)估學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和基礎(chǔ)物理知識(shí)掌握情況，比如如何正確使用電池，通常會(huì)提供一個(gè)基礎(chǔ)模型，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)其運(yùn)作原理。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，對(duì)參賽者的要求已經(jīng)不僅僅局限于動(dòng)手操作能力，更涵蓋了編程技能的掌握以及人工智能應(yīng)用的融合。

但也有不變的要求，比如團(tuán)隊(duì)合作的要求。機(jī)器人競(jìng)賽往往是一個(gè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，需要成員之間的緊密協(xié)作和有效溝通。參賽者不僅需要具備個(gè)人技術(shù)能力，還要學(xué)會(huì)如何在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，共同解決問(wèn)題。

Q（張璦楠峰）：目前基地對(duì)未來(lái)的愿景是制作出什么樣的機(jī)器人？

A：機(jī)器人的初衷自其概念首次提出之時(shí)起，便旨在取代人類(lèi)的工作與勞動(dòng)。至于當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)，即人形機(jī)器人技術(shù)，我們的目標(biāo)是使其達(dá)到通用機(jī)器人的水平。具體而言，目前我們擁有的是專(zhuān)門(mén)用于特定場(chǎng)景的機(jī)器人，例如掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人以及管道機(jī)器人等。這些機(jī)器人通常針對(duì)特定任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，而我們的終極目標(biāo)則是研發(fā)出能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的機(jī)器人，類(lèi)似于人類(lèi)能夠處理各種不同任務(wù)的能力。若某人一天內(nèi)有30件不同的事情需要完成，目前可能就需要有30種不同場(chǎng)景或功能的機(jī)器人來(lái)分別應(yīng)對(duì)。我們的目標(biāo)則是一個(gè)機(jī)器人能像人類(lèi)一樣靈活應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜問(wèn)題。

人解決“新”問(wèn)題，

機(jī)器人解決“舊”問(wèn)題

Q（張嘉一）：黃老師，您是怎么加入研發(fā)機(jī)器人這個(gè)行業(yè)的？

A：我上中學(xué)的時(shí)候，拓展課程不像現(xiàn)在這么豐富，基本上的課程都以高考為主。我通過(guò)高考進(jìn)入了這個(gè)專(zhuān)業(yè)，然后邊學(xué)習(xí)邊研究，加入了這個(gè)行業(yè)。所以我也不是一開(kāi)始就喜歡這個(gè)工作，只是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，把它變成了自己喜歡的事情。機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)是2015年教育部設(shè)立的新興本科專(zhuān)業(yè)，如果同學(xué)們對(duì)機(jī)器人有興趣，之后可以更關(guān)注控制計(jì)算機(jī)、能源材料、電子電器、芯片等專(zhuān)業(yè)方向。

Q（張璦楠峰）：您可以分享一下研發(fā)過(guò)程中，最好玩最高興的事情嗎？

A：制造機(jī)器人的快樂(lè)應(yīng)該是“通用”的，來(lái)源于它可以在實(shí)際生活中運(yùn)用起來(lái)，可以在特定的環(huán)境之下幫助到人類(lèi)。但從設(shè)想到成形，再到成熟，這是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程。比如我主要是研究醫(yī)療機(jī)器人拍攝病人影像的工作。這個(gè)工作在手術(shù)中承擔(dān)的作用正如我們現(xiàn)實(shí)生活中的一張地圖，明白地圖的走向，才能知道該往哪里走。

目前我們正致力于開(kāi)發(fā)一項(xiàng)新的影像技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程中的實(shí)時(shí)影像觀測(cè)。與以往先拍攝影像再手術(shù)的方式不同，新技術(shù)將允許醫(yī)生在手術(shù)中即時(shí)查看特定部位的影像，盡管這聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程。所以在制造機(jī)器人的過(guò)程中，雖然需要有足夠耐心去等待一個(gè)個(gè)成功的小節(jié)點(diǎn)，但也正是因?yàn)橛羞@一個(gè)個(gè)小節(jié)點(diǎn)，讓科研過(guò)程變得快樂(lè)和振奮人心。

Q（沈墨遙）：從事機(jī)器人研發(fā)的人一般都是理科類(lèi)的人才，但機(jī)器人又是很需要想象力，才能有新突破的工作，擅長(zhǎng)理科的人該如何培養(yǎng)自己的想象力呢？

A：想象力肯定是非常重要的，因?yàn)橹挥胁粩鄤?chuàng)新，才會(huì)有新的成果出來(lái)。但是想象力也不能亂想，它一定要符合現(xiàn)實(shí)世界的物理規(guī)律。我們有一句話說(shuō)，在天上飛的，那一定是鷹，你不可能把老虎搬到天上去飛。我們做機(jī)器人也是一樣的，很多機(jī)器人的靈感都是從自然界中來(lái)的。

Q（王子睿）：據(jù)說(shuō)，現(xiàn)在機(jī)器人經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的“學(xué)習(xí)”去參加高考，可以考上很好的大學(xué)，既然這些知識(shí)都可以通過(guò)機(jī)器人來(lái)迅速存儲(chǔ)，為什么我們需要花這么多時(shí)間去學(xué)習(xí)？本質(zhì)上，他們和我們存在哪些不同？

A：就知識(shí)的記憶與整合能力而言，機(jī)器人無(wú)疑超越了人類(lèi)。例如，當(dāng)我們向人工智能軟件提出問(wèn)題時(shí)，它能迅速?gòu)凝嫶蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)中提取并整理出我們所需的答案。但它答不出我們沒(méi)有給過(guò)它的知識(shí)。

自主學(xué)習(xí)能力是人類(lèi)才具備的，這也是最重要的能力。而人類(lèi)只有具備基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)建構(gòu)，才能通過(guò)自主學(xué)習(xí)，擁抱新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。比如，我們要花大量時(shí)間做PPT，匯報(bào)成果，但現(xiàn)在這個(gè)動(dòng)作可以由相應(yīng)的人工智能軟件完成。效率提升后節(jié)省的時(shí)間，我們可用于學(xué)習(xí)新知、深入研究和創(chuàng)新實(shí)踐。比如你們?cè)跈C(jī)器人社團(tuán)里，遇到的問(wèn)題是未知的，在面對(duì)未知問(wèn)題或需要掌握新技能時(shí)，就通過(guò)制定學(xué)習(xí)計(jì)劃、自我激勵(lì)和持續(xù)練習(xí)，從而更有效地掌握知識(shí)和技能。

小記者采訪手記

沈墨遙：黃老師分享的若干個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與見(jiàn)解，對(duì)我?guī)椭艽蟆C(jī)器人研發(fā)者要敢于想象，但其構(gòu)想必須建立在科學(xué)基礎(chǔ)之上；需與他人攜手合作，共同攻克技術(shù)難題。面對(duì)“是否有某項(xiàng)習(xí)慣或能力，是在學(xué)習(xí)階段培養(yǎng)并一直沿用至今，且認(rèn)為極為有益？”的提問(wèn)，黃老師明確表示，自主學(xué)習(xí)能力是其中最為關(guān)鍵的，它在解決問(wèn)題和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)時(shí)均發(fā)揮了巨大作用，其價(jià)值不容小覷。

張璦楠峰：在本次采訪中，我們有幸參觀了眾多形態(tài)各異的機(jī)器人。其中，一款名為球形機(jī)器人的設(shè)備給我留下了深刻的印象。這款機(jī)器人的外觀酷似球體，球形設(shè)計(jì)與卓越的機(jī)動(dòng)性能，使得該機(jī)器人在城市和機(jī)場(chǎng)巡邏等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。除此之外，我們還見(jiàn)識(shí)了醫(yī)療機(jī)器人、人形機(jī)器人、仿生狗機(jī)器人等多種機(jī)器人。這些機(jī)器人的誕生，凝聚了科研人員的不懈努力和持續(xù)創(chuàng)新。

王子睿：任何技術(shù)均具有其生命周期，機(jī)器人技術(shù)研發(fā)是否將逐步被邊緣化，答案并非簡(jiǎn)單的肯定或否定。隨著科技的迅猛發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，但這并不預(yù)示著舊技術(shù)會(huì)立即失去其價(jià)值。關(guān)鍵在于持續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)，融合新技術(shù)，并保持對(duì)行業(yè)趨勢(shì)的敏感性。期待在不久的將來(lái)，機(jī)器人能與人類(lèi)更加和諧地共存，共同創(chuàng)造更加美好的世界。