从机械化、电气化、自动化一路走来,人类社会已迈入信息化并正走向智能化时代。以工业机器人为代表的自动化技术日趋成熟,并已面向千企万厂进行推广应用,但由于缺乏智能,通常只能替代5%以下的加工工序,使用范围有限。因此发展“少人化”或“无人化”的主要途径之一就是完成机器的“数字化”、“网络化”,并逐步实现“智能化”。与此同时,面向千家万户的智能服务与智慧生活的强劲需求,通过聊天机器人与智能助手等与人工智能的结合,为我国现代服务业的跨越式发展带来了新的机遇。总之,发展环境适应性与自主性好,且移动灵活、操作灵巧的智能“硬件”机器人和发展可获得人类水平体验的智能“软件”机器人,对我国机器人产业的战略布局而言,可谓“机”中有“危”,“危”中有“机”。
重塑我国传统制造业和现代服务业
随着人工智能(AI)与机器人、大数据、云计算、(移动)互联网、物联网、虚拟现实等的深度融合,人工智能技术与产业开始扮演着基础性、关键性和前沿性的核心角色。AI机器人正逐步获得更多的感知与决策能力,变得更具自主性、环境适应能力更强。
“互联网+”时代的智能服务与智慧生活,也开始体现出更加接近人类水平的用户体验和更加自然的人机交互、人机协作与人机共融的发展趋势。与此同时,AI机器人的应用范围从制造业不断扩展到家庭、医疗、康复、娱乐、教育、军事、空间、航空、地面、水面、水下、极地、核化、微纳操作等专业服务领域,人工智能开始占据现代服务业的核心地位,并不断渗入人们的日常生活。
总之,人工智能的学术与产业距离正不断缩短,人工智能与机器人之间已变得密不可分。以环境适应性为标志的人工智能技术,高度体现了新一轮产业变革的主要特征。由此进化出的AI机器人,则有可能推动本世纪重要的“第四次工业革命”,带来深刻的社会变革。始自18世纪末的工业革命,先后经历了机械化与电气化时代,人们发明了蒸汽机车、机床、起重机、收割机、缝纫机等,这些机械设备的发明旨在减轻人类的体力劳动。从20世纪中后期开始的信息革命,通过“信息技术+”,引发传统机械设备的升级换代,带来了诸如电冰箱、洗衣机、机械臂和自动导引车(AGV)等机电一体化产品。
与机床等制造业中的传统机械设备相比,机械臂更具通用性,它的多关节机械手,由于模仿人类的手臂,表现出多功能的特征,即一类机器可以从事多项不同的工种,如焊接、喷漆与搬运等,其中的可编程示教的控制器,使机械臂能够适应不同的工作流程。
在制造业中,目前已有美国RethinkRobotics公司的Baxter(2013)和Sawyer(2015)人机协作机器人、瑞士ABB公司的YuMi双臂机器人,以及丹麦Universal公司的UR系列机器人等。
服务业中的成功案例是美国iRobot公司的Roomba家用清扫机器人(2014年实现营收55.68亿美元),美国IntuitiveSurgical公司的达芬奇外科手术机器人(2014年装机容量达3840台,手术案例53万,实现营收27.4亿美元),以及BostonDynamics公司一系列具有高机动性的先进腿式移动机器人(例如新一代Atlas、大狗和猎豹等)。
总之,具有环境适应能力的第二代AI工业机器人,实现制造业中的“机器换人”,可替换工序高达60%。形成全机器闭环后,甚至可实现完全无人的智能制造。
随着以深度学习为主要标志的弱人工智能的迅猛发展,在大数据的支撑下,机器视觉与语音识别能力要接近人类水平,面向某些制造业的大规模“机器换人”才有可能实现,其对制造业的经济贡献将是传统工业机器人的数十倍。
同样,由于人工智能发展有可能带来的具有人类水平的表情、行为、语音与语调等自然交互能力,再加之移动灵活、操作灵巧的机构设计,基于云计算和物联网等,消费级的AI家庭/个人服务机器人产业才有可能终落地。
除了这些具有动作输出的AI机器人(可称之为智能硬件机器人)在制造业与现代服务业中的应用之外,还有大量输出信息的AI机器人,如前述的各种AI聊天机器人和AI虚拟助手(可称之为智能软件机器人),更加广泛地应用于智能服务与智慧生活中,与人类共存共融。

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