人機協(xié)同的服務機器人離我們有多遠？在影視作品里，《終結(jié)者》T800為了完成任務而存在，最終幫助了人類領袖；《星球大戰(zhàn)》的R2-D2憨態(tài)可掬，在關鍵時刻總能扭轉(zhuǎn)乾坤；《人形電腦天使心》的小嘰，是宅男的生活好伙伴。在現(xiàn)實世界里，波士頓動力開發(fā)的機器大狗和跑酷機器人Atlas，都實現(xiàn)了非常驚喜的動作。

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在行業(yè)專家的眼里，服務機器人的核心在于“服務于人”，它是制造業(yè)中讓人向往的所在。如何定義服務機器人？服務機器人能做什么事情？服務機器人面臨哪些挑戰(zhàn)？騰訊研究院司曉院長邀請了5位行業(yè)大咖：中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院教授丁漢；清華大學長聘教授、清華未來實驗室主任徐迎慶；香港中文大學（深圳）機器人與智能制造研究院副院長，深圳市人工智能與機器人研究院特種機器人中心主任丁寧教授，以及騰訊首席科學家、RoboticsX實驗室及騰訊AI Lab 負責人張正友；騰訊投資董事總經(jīng)理余海洋，共同解讀服務機器人的進化旅程。

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從“仿生”到“超生” 機器人有五感也有精神表達

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中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院教授丁漢指出，從“仿生”到“超生”，有形似、神似、群體智能、生態(tài)系統(tǒng)四個層次。把機器人的發(fā)展路線從執(zhí)行能力和應對變化的能力來進行分解，機器人的價值是在應用空間，人工智能主要在虛擬由機器人執(zhí)行。機器人和人機形成協(xié)作互利共生的方式，就不是一個威脅，而是更有生命力了產(chǎn)品。

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丁漢院士認為，總體看機器人有3大類，工業(yè)機器人、特種機器人和服務機器人。服務機器人一直對各方面的技術突破要求非常高。目前機器人的概念也在演進，機器人可以說是無處不在，包括機械臂，AGV，海陸空機器人，以及情感交流，陪護等人機交互的服務機器人等。

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他認為，機器人目前最主要的感知是視覺。機器人的工業(yè)界應用大多涉及到手眼怎么協(xié)同；其次是力覺和觸覺，觸覺需要柔性電子的相關技術。未來隨著機器人的發(fā)展，這些功能會慢慢隨著問題牽引走向成熟。

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清華大學未來實驗室和清華大學美術學院設計藝術系的徐迎慶主任，目前主要圍繞多模態(tài)人機交互及智能界面材料研究開展研究，包括嗅覺檢測與計算、基于視覺/聽覺/觸覺的無障礙設計、腦機接口、生物材料界面設計、人造薄膜材料制備、機器人樂隊、智慧家居、情感計算等，以人來比喻的話，就是視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、和味覺這五感，以及人類的七情六欲等精神表達。

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為了讓機器人獲得與人類對現(xiàn)實世界的感知相似的能力，從感知到認知，再到實現(xiàn)智能行為，人類需要對機器人進行賦能行為。未來機器人的多模態(tài)交互是對于未來機器人與人類交互問題研究的重點和難點。

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徐迎慶主任認為按應用階段可以分為多模態(tài)感知、 基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的認知與決策、未來機器人的多模態(tài)交互方式三個部分。特別是讓機器人也擁有嗅覺，是下一代機器人以及人機交互研究領域必不可少的一個方向。嗅覺交互-電子鼻的應用不僅對未來基于物聯(lián)網(wǎng)的搜索提供了新的手段，也在公共安全、家庭健康、衛(wèi)生護理等領域有著重要的應用。

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在智慧康養(yǎng)領域，嗅覺檢測可以幫助人們進行非侵入式的檢測，減少感染的可能性，例如呼氣檢測查幽門螺旋桿菌，受檢查者呼幾口氣留取樣本，就能準確地檢測出是否存在幽門螺桿菌感染，檢查靈敏度高，檢出率和符合率也很高。再比如目前糖尿病檢測血糖主要是依靠針扎破手指的有創(chuàng)檢測，但酮類物質(zhì)也是唐尼昂并患者呼出氣體的標志性氣體之一。之后如果可以提供口腔異味檢測，通過分析口腔內(nèi)的微生物，尤其是革蘭陰性厭氧菌分解有機物后產(chǎn)生異味來診斷，病人就無需承受痛苦。

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在家庭環(huán)境中，不僅能夠自動監(jiān)控燃氣，家庭電器的也可以通過味道監(jiān)測來排查安全隱患?；蛘呤窃诂F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，也可以通過氣味來判斷果實成熟程度，這些都需要廣泛的嗅覺機器人的支持。

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在觸覺方面，全世界視力受損人群有2.53億，其中有3600萬是全盲患者，我們國家2019年的數(shù)據(jù)大概有1763萬，其中有很多是兒童或者是青少年，清華大學未來實驗室為盲人做了一臺盲人專用計算機，配有性價比最好的高分辨觸覺終端，可以顯示高精度的觸感盲文和觸覺圖像，這個項目也入選了騰訊的技術公益計劃。

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機器人的核心技術：A2G，智能化發(fā)展：“SLAP”

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騰訊首席科學家、RoboticsX實驗室及騰訊AI Lab 負責人張正友博士認為：“自主性”是智能化的表現(xiàn)。計算機視覺發(fā)展好，是因為傳感器，即攝像頭存在的比較久，而且可以標準化，分辨率越來越高，噪聲越來越低，積累了很多的數(shù)據(jù)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)把很多數(shù)據(jù)積累起來了，從而去訓練圖像識別等。但是像觸覺，目前傳感器還沒有一個標準，嗅覺也是一樣的，這方面?zhèn)鞲衅鞯母兄芰δ壳斑€是缺乏的，這個必須要往前推進。既要從研究的角度，也要從業(yè)界工業(yè)的角度，怎么讓觸覺傳感器和嗅覺傳感器越來越靈敏、效果越來越好，很多人會投入到AI技術加上新的傳感器的能力，這樣一結(jié)合以后，人機共生會往前推進。

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在計算機視覺技術的推動過程中，跟生活最相關的，就是掃地機器人和送餐機器人，通過計算機視覺，訓練AI，識別物體，來判定是目標對象還是障礙物。張正友博士認為“機器人的核心技術可以用A2G來概括，剛好七個方向和七個技術點：“A”是人工智能AI，因為機器人必須要能看能聽能說能思考，“B”是機器人的本體，不同的機器人的本體能夠?qū)崿F(xiàn)不同的能力；“C”是控制control，ABC構(gòu)成了機器人的基礎能力層。在基礎之上，要繼續(xù)往前探討新方向，比如說“D”是發(fā)育學習（英文developmental learning），機器人跟人不一樣，人從出生開始就不斷嘗試各種機械的、學習的、社交的、情感的等等能力，持續(xù)升級，服務機器人也希望有一個進階的過程?！癊”是EQ，要理解人的情感并做出相應的反應?！癋”是靈巧操控，如果沒有靈巧操控，到后面服務機器人很難進入到人機共生階段的。最后，機器人智能化以后，再加上學習、情感和操控能力，可以跟環(huán)境交互、跟互聯(lián)網(wǎng)交互、跟其他機器人交互、跟人交互，到最后，服務機器人就變成我們的守護天使（G，guardian angel），比如我們離父母很遠，如果有一個機器人的話，即使出現(xiàn)什么狀況，機器人有時自己可以救助老年人，如果不行可以用合適的方式通知社區(qū)的護工或者是醫(yī)院等。我的期待是，機器人真正要變成人類的守護天使。”

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同時，張正友博士認為，服務機器將從自動化往智能化發(fā)展，可以用“SLAP”來概括?！癝”代表感知，“L”代表學習，“A”代表執(zhí)行，“P”代表規(guī)劃。機器人的感知和行動之間是緊密相連的，這樣就可以實現(xiàn)反應式的自主。整個系統(tǒng)都需要有學習的能力，通過跟環(huán)境的交互，能力要不斷地提高，從失敗中學習，也要從成功當中學習。當機器人可以實現(xiàn)自主或者智能以后，機器人的應用就非常多了，比如復雜工藝的操作，老年人的陪伴護理等。騰訊機器人實驗室進一步做了分解，是三個支柱，第一個是靈敏運動，在平整和不平整的路面上，機器人可以穩(wěn)定地從一個地方運動到另外一個地方。第二是靈巧操作，要能夠完成一些物理的任務，比如扶老年人走路、喂老年人吃飯的能力，否則機器人的用處不是很大。第三是智能體，機器人需要能夠?qū)W習到高效的運動和協(xié)作能力，包括怎么針對復雜任務分解。

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解決最后一公里 要看需求和供給的碰撞

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中國服務機器人產(chǎn)業(yè)占據(jù)全球超1/4，這個數(shù)據(jù)是截至到2021年底的，可能由于疫情推動，各種送餐消毒的數(shù)量爆增，讓中國的服務機器人在全球占據(jù)了一定的份額，不過總體水平并不尖端，同質(zhì)化競爭非常嚴峻，大部分是基于室內(nèi)環(huán)境下輪式移動平臺加上互動的載體，后續(xù)需要往高精尖努力。

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深圳市人工智能與機器人研究院特種機器人中心主任丁寧教授指出，醫(yī)療行業(yè)游戲分工明確，場景具體，相互之間的支持邊界不是那么開放，對人機協(xié)作的服務機器人支持較好，機器人能夠理解人需要它做什么，到了什么環(huán)節(jié)做什么，實現(xiàn)跟人的配合。

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丁寧教授認為，現(xiàn)在深度學習的算法效果已經(jīng)很好了，但是對于常識的表述、傳承、表達的方法，現(xiàn)在還有挑戰(zhàn)。這些常識是人理解環(huán)境和自然整個運作機理很關鍵的內(nèi)容，但怎么讓機器理解，是一個挑戰(zhàn)，不是簡單讓它背一個公式就可以的。

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服務機器人的落地，還需要解決最后一公里的問題。騰訊投資董事總經(jīng)理余海洋認為，從投資的角度來講，主要是看需求和供給的碰撞，過程中，第一要看需求是否大，第二是把大的需求切分成小需求，并一個一個解決小的需求。服務機器人的發(fā)展也還需要漸進式的優(yōu)化。在實際不同場景當中，看看可以優(yōu)先解決哪些問題，包括通過資金注入來支持創(chuàng)業(yè)者持續(xù)迭代優(yōu)化。

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最后是人們最關注的隱私問題，需要產(chǎn)業(yè)界共同探討，合理解決。

現(xiàn)階段智能機器人產(chǎn)品的初心是要解放雙手、讓機器人去完成枯燥的家庭事物和復雜的業(yè)務流程。大的方向是人機協(xié)同，讓用戶信任人工智能，而不是用機器人完全取代人類的就業(yè)。機器人最終是為了服務于人而生的，不論人機協(xié)同的服務機器人離我們多遠，科技向善，讓技術變得更可解釋、更可信和更安全，都是整個機器人行業(yè)的信條。