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突破“机器人时代”的创新障碍

导读: 机器人应用这种长期性、全球性态势说明机器人时代将是一种创新与创意有机结合的发展模式,既需要创意新的服务功能和商业模式,也需要进行根本性的科技创新。两者不是简单叠加,而是有机结合,这样既能极大简化复杂的应用问题,同时以提升科技创新的效率和效果。

  第19届RoboCup机器人世界杯赛及学术大会7月在合肥成功举办。这是全球大规模机器人竞赛中专业性最强、水平最高的赛事。应邀在学术大会上做主旨演讲的高文院士在接受采访时指出,我国虽然在传统机器人领域起步较晚,“但是新型机器人不见得落后”。我国在本届世界杯上的出色表现有力地支持了高文院士的这一判断。

  我国机器人事业正进入高速发展期,在此关键时刻举办机器人世界杯极大地提升了我国在本领域的国际影响力,同时也带给我们一些有益的启示。基于对机器人世界杯方方面面的观察与思考,围绕机器人领域的科技创新,本文就两个重点问题谈一些粗浅认识:一个是关于机器人研发及产业化发展模式的基本判断,另一个是关于消除科研与应用相互脱节的具体途径。

  发展模式的创新:创新与创意有机结合

  广义的创新包含多种形态,“创意”也是其中的一种,但与典型的科技创新有根本性区别。当前的“网络时代”建立在“创意为主的发展模式”之上——电子邮件、微信、微博和电商等服务的研发与推广,周期短、见效快,带来巨大的经济和社会效益,却不需要长期的科技攻关和根本性的技术突破。但是,更早的“计算机时代”则大为不同,是建立在大规模集成电路和计算机系统软件等一系列本质性技术突破的基础之上的,属于“创新为主的发展模式”。

  那么,机器人时代的发展模式是什么?是延续“创意为主”,还是回归“创新为主”,或者二者都不是?对这个问题的判断将根本性地影响机器人时代的战略抉择。

  回顾“RoboCup机器人世界杯及学术大会”的历史,或许有助于我们找到答案。大会于1997年创立,参照“阿波罗登月”等国际重大科学工程,提出了一个50年的远景目标:到2050年前后,自主机器人足球队战胜人类足球的世界冠军队。这个目标的真正含义不是要让机器人与人对抗,而是要把机器人某些方面的能力发展到与人类相近的程度,从而能够为人类提供大范围的服务,完成一些以往只有人才能做到的事情。大赛最初只有“机器人足球”一个系列比赛,经过不断发展,2008年开始稳定为五个大项:“机器人足球”重点关注机器人硬件和底层控制—感知技术,以及多机器人系统的合作与对抗;2003年增设了“救援机器人”系列,以灾难情况下幸存者搜救为主要目的,重点发展机器人在恶劣复杂环境中的运动、感知和控制技术;2006年起,增加了“服务机器人”系列,并从最初的一个大项迅速发展为本届的四个大项,分别涉及家庭等环境中的个人服务机器人和智能装配等应用领域的专用服务机器人。

  本届大赛有不少新亮点。比如,中科大联合国内外高校,设立了“服务机器人精确测试”比赛项目,首次在实体机器人比赛中引进自动裁判系统,对服务机器人的行为和性能进行精确的自动测量和评价。再比如,首次对参赛机器人的硬件成本进行了限制,成本过高的机器人不能参赛。从某种程度上说,这些新亮点代表了机器人产业未来发展的趋势。“自动裁判”的价值远远超越比赛本身,对于提升服务机器人和特种机器人的科研水平,以及未来这些种类机器人产品的自动检测,都具有重大意义。而限制参赛成本则有利于科研成果的应用转化,也有利于改善国产机器人零部件的生存环境。中科大利用国产零部件研发的可佳低成本移动平台获得该项比赛第一名,从一个侧面证实了在服务机器人上使用国产零部件的发展潜力。

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