此外,与机器人相关的技术培训、基础教育等相关内容也是未来机器人技术发展的重要内容。
5. 共融机器人技术
近几年来,随着世界发达国家纷纷将机器人作为国家计划进行了细致的梳理和规划, 对于智能机器人技术发展趋势的分析与预测在全世界得到了热烈讨论。美国于 2011年启动的先进制造伙伴计划(the Advanced Manufacturing Partnership,AMP)中明确指出:“下一代机器人将与人类操作者紧密合作,为产业工人、健康服务者、士兵、手术医生以及宇航员等完成复杂任务提供新的能力”,这是迄今为止国家级计划中对下一代机器人功能内涵的最清晰描述。欧盟在第七框架计划(2007 — 2013)中归纳出下一代机器人的核心特征:安全、自主的“人—机器人—物理世界”的交互,并给出了其所包含的 7 方面共性关键技术。在 2013 年 4 月德国推出的工业 4.0 计划中也明确指出,智能工厂、智能生产是第四次工业革命的主题;而这种“智能”的物理实体就是机器人,通过智能机器人、机器设备以及人之间的相互合作,提高生产过程的智能性。
除了上述国家级的规划,作为传统工业机器人的使用大户、也是使用期最长的用户, 美国通用汽车公司(GM)给出了下一代机器人的发展期望。GM 明确指出,下一代制造业的使能技术是具有人的能力的机器人。
2008 年起,中国科学院开始组织全院力量论证新一代机器人技术的发展方向,经过五年的调研、讨论与总结,提出未来的新一代智能机器人系统应该从更多方面模仿人,尤其是,机器人与人之间应该更多地表现出一种和谐共存、优势互补的合作伙伴关系,即与人共融是新一代机器人系统的最本质特征。2016 年,国家自然科学基金委发布了“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划,旨在推动相关领域的基础研究和应用研究。
五、结束语
信息技术的快速发展,促使工业机器人必须提高运动能力和快速编程能力,实现快速高精度的三点定位;人工智能和互联网技术的发展,为机器人提供强大的“后脑”,促进其智能水平的提高;材料科学的发展,使机器人使用人造肌肉成为可能,制成所谓“软件机器人”,带来机器人领域的革命;与脑科学的结合,可以使机器人的一些行为直接受控于人;与生命科学的结合,将产生类生命机器人。随着人工智能、大数据和机器学习等技术的涌现,能够与作业环境、人和其他机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人,即共融机器人的概念被提出。未来,智能机器人必将朝着共融机器人的方向发展,能与人合作的机器人将是理想的作业装备,而与人共融的程度,将是机器人发展的一个重要坐标。
在智能机器人蓬勃发展的同时,我们应针对当前智能机器人发展现状与趋势,分析机器人技术与应用前景,明确机器人基础领域未来发展需求与面临的关键技术挑战,寻求解决这些技术挑战所需要的技术路径与手段;横向对比国外的相关发展战略,结合我国社会发展现状,制定符合我国国情的智能机器人发展路线图,为后续智能机器人研究提供系统、明确的发展目标,为相关科技政策的制定提供政策建议,为相关项目的布局和规划提供依据。
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