以信息技術(shù)深度應用為主要特征的新一輪科技高潮正在興起，人工智能作為引領(lǐng)這輪科技高潮的重要驅(qū)動力，受到了各國的高度重視。為了更好地服務科技創(chuàng)新和科學普及，北京市科學技術(shù)協(xié)會著眼于人工智能領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應用的巨大潛力，牽頭發(fā)起了國際自主智能機器人大賽，希望能以競賽的形式推動相關(guān)芯片技術(shù)、智能算法、自動控制和機器人制造等專業(yè)融合發(fā)展和共同創(chuàng)新，搭建交流展示的平臺，增進共識，促進合作，同時也可有效地發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和合作精神的人工智能高端人才，為人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力?？萍歼M步也讓我們的生活更加便利、美好，機器人到底能做些什么呢？在2020國際自主智能機器人大賽開幕式上，德國漢堡科學院院士、德國漢堡大學多模態(tài)技術(shù)研究所所長張建偉為大家介紹了目前智能機器人的發(fā)展情況、所獲成就以及未來的應用方向。

隱藏在進步與創(chuàng)新背后的動力

人工智能是未來顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的使能資源。作為人工智能和機器人的融合體，智能機器人的發(fā)展很大程度上得益于人工智能的發(fā)展。關(guān)于人工智能的發(fā)展，張建偉提到了3個方面。

一是計算力的提升。和30年前相比，現(xiàn)在智能機器人計算能力翻了100萬倍，而且90%的處理器都是看不見的嵌入式處理器，這讓今天的智能機器人有了非常強的自主計算能力。

二是多數(shù)據(jù)的融合。今天科學家能夠把圖像、語音、文字等單模態(tài)數(shù)據(jù)與非歐幾里得的圖形圖像的數(shù)據(jù)深度地融合在一起，從而可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動發(fā)現(xiàn)、自動整合、自動分類甚至自動決策。

三是算法領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新。由于開源軟件和互聯(lián)網(wǎng)的交流逐漸增多，科學家在算法領(lǐng)域正實現(xiàn)指數(shù)性增長的創(chuàng)造。值得一提的是，由張建偉負責的，基于人腦科學而研發(fā)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法讓人工智能又上升了一個臺階。擁有這樣算法的智能機器人能夠更好地在場景中進行模式識別，同時也能更好地抗擊干擾。

除了與人工智能融合外，5G通信、可穿戴設(shè)備、VR/AR、材料新能源技術(shù)也日益成熟，也為智能機器人的發(fā)展添磚加瓦。

現(xiàn)在的智能機器人可以做什么

在傳統(tǒng)工業(yè)中，將人工智能與機器人結(jié)合應用于焊接的質(zhì)量檢測，為傳統(tǒng)工業(yè)注入新的活力。這種用于質(zhì)量檢測的智能機器人背后的原理是通過在線觀測紅外線的圖像，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)斷焊的工件，并且同時根據(jù)實際情況改變工藝參數(shù)，使得焊接工件的質(zhì)量變得更好。目前，這類機器人在很多重要的制造公司里已經(jīng)得到了應用。

在日常生活中，機器人搭配優(yōu)質(zhì)的硬件也是一個非常重要的進步，包括商用服務機器人、雙臂協(xié)作機器人等。其中，家庭服務機器人已經(jīng)實現(xiàn)從單功能到多功能的演變，從傳統(tǒng)的單獨吸塵機器人到現(xiàn)在濕拖、自動洗拖布的機器人，這種既可以掃地也可以拖地的機器人每年銷售多臺，給人們生活帶來了極大的便利。

新冠肺炎疫情的暴發(fā)給中國乃至全世界造成了嚴重的傷害與不利的影響，基于5G的智能機器人應運而生。5G智能機器人是在傳統(tǒng)智能機器人的基礎(chǔ)上引入5G技術(shù)，由于5G網(wǎng)絡(luò)具有“大寬帶、低時延、高可靠性”等優(yōu)勢，5G智能機器人的計算速度、計算能力、響應時間、服務質(zhì)量、工作效率等進一步提升。5G智能機器人已在多種場合下應用，為控制疫情提供了很大的幫助。

盡可能避免人和人接觸是預防新冠肺炎非常有效的途徑，在此背景下[1]，5G無線通信、高度精準定位、固定路線導航技術(shù)的送藥、送餐機器人能夠承擔起某些非必要接觸性的工作，這使其在疫情中能夠發(fā)揮很好的防控作用。在火神山醫(yī)院中，送餐、送藥機器人能夠按照事先制定好的行走途徑，將患者所需要的食物、藥品送到目的地，這很大程度上減輕了醫(yī)護人員的負擔，避免了人與人接觸，減少了病毒傳播的可能性;同時也保證了患者能夠準確及時地收到自己所需的物品。除了送藥、送餐機器人外，基于5G的智能機器人還包括導醫(yī)機器人、聊天機器人、心理輔導機器人、掃地機器人等。這些5G智能機器人在疫情期間投入了使用，為疫情防控獻出了一份力量。

突破瓶頸——未來的智能機器人可以做什么

物聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)不斷出現(xiàn)，人工智能也不斷發(fā)展，科學家將這些技術(shù)與傳統(tǒng)的智能機器人技術(shù)相融合，打造出的新型智能機器人在我們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)制造中都有了初步的應用。但是，隨著人們生活水平的改善，需求也將不斷提高，人們對智能機器人的期待也越來越高，而目前技術(shù)仍有局限，如何更好地將各類新技術(shù)進行深度融合，得到更智能、高效、安全、經(jīng)濟、多模態(tài)的智能機器人，是智能機器人在未來發(fā)展道路上所面臨的問題與挑戰(zhàn)。與此同時，科學家也正在積極應對挑戰(zhàn)，不斷努力，突破技術(shù)瓶頸，讓智能機器人緊跟時代步伐，早日成為生活、工業(yè)、科研等領(lǐng)域的得力助 手。

由于技術(shù)的復雜性與多樣性，未來智能機器人的應用方向?qū)⒎浅６啵热玑t(yī)療健康、交通物流、智慧農(nóng)業(yè)、檢修維護、家政服務等，在智能機器人的輔助下，這些領(lǐng)域都會向少人化、無人化發(fā)展。

在抗擊新冠肺炎疫情這場漫長且艱巨的戰(zhàn)爭中，智能機器人憑借可以避免人與人直接接觸的巨大優(yōu)勢，已被應用于醫(yī)院等場所，如送餐、送藥機器人。但是，智能機器人的應用潛力遠不止傳送物體這么簡單。以多技術(shù)的發(fā)展與融合為例，未來可以通過將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)及機器人技術(shù)的融合，來推測每個人感染病毒的概率，其具體操作為：把每個人的移動數(shù)據(jù)（即運動軌跡）做成一個能顯示具體位置的互聯(lián)網(wǎng)，這其中就包括了人與人之間是否相遇的交互信息。當某個人確診新冠肺炎后，我們可以根據(jù)患者的運動軌跡以及與其他人的交互信息，推測出與患者相遇的每個人感染的可能性，根據(jù)這個可能性，檢測系統(tǒng)可以把目前使用的傳統(tǒng)健康碼的顏色從紅色、黃色、綠色變成紅色和黃色之間連續(xù)的顏色，推算出每個人可能感染的概率，再根據(jù)概率大小進行分類管理，這樣能極大地節(jié)省人力物力。而且，基于人工智能的檢測系統(tǒng)能夠準確地找到每一位可能的密接者，避免了因為人為隱瞞或者遺忘而造成可能密接者的遺漏，有力地保障人民群眾的安全。

隨著人工智能和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，未來的智能機器人還有望應用于自動消毒、自動運輸、自動采樣等方面。除了多技術(shù)的發(fā)展與融合，未來的智能機器人在靈巧性、柔性操作方面和多模態(tài)方面也會有新的突破，比如在未來生物實驗室中，基于視覺和觸覺的運動操作，機器人將可能被廣泛地用于病毒培養(yǎng)、處理實驗中。

參考文獻

[1] 何凡.基于5G的智能機器人在防疫方面的應用[J].電子測試，2021（1）：120-122.