前 言

  由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科学技术协会主办，中国电子学会、北京市经济和信息化局、北京经济技术开发区管委会承办的2019世界机器人大会于8月20日至25日在北京亦创国际会展中心举行。

  大会由主论坛和专题论坛组成，同期举办世界机器人博览会和世界机器人大赛。大会得到22家国际机器人组织的大力支持，300多位国内外顶级机器人专家和企业家将带来国际最先进的技术和最前瞻的思想，180多家机器人企业将展示700多件（套）最新产品及技术应用，20多个国家的4500多名赛选手参加比赛，同时还有机器人上下游供需对接、机器人投融资对接等活动。2019世界机器人大会将为您带来一场机器人领域的饕餮盛宴！

  大会论坛于8月21日至23日举行，为期3天的主论坛汇聚来自中、俄、美、英、法、德、意、日、加、以等国300多位业界顶尖专家和企业领袖。21日，与会嘉宾围绕“国际合作与机遇”、“基础技术与创新”深入交流。

  第一阶段“国际合作与机遇”由中国工程院院士、中科院沈阳自动化所机器人技术国家工程研究中心主任王天然主持。

  首先，工业和信息化部副部长辛国斌发表题为《加强创新引领深化开放合作 推动机器人产业高质量发展》的主旨报告。

  辛国斌副部长指出，近年来，新一代信息通讯技术、人工智能、超级计算、生物技术、新材料等前沿科技加速发展，催生了新一轮技术革命和产业变革，正在深刻改变人类的生产模式和生活模式。作为新技术和新产业的代表，机器人产业迎来了技术深度融合、领域广泛拓展的发展阶段。第一、全球机器人产业发展态势良好、前景广阔。机器人与新兴科技融合不断深化；应用领域和场景不断拓展；产业发展生态不断优化。第二，中国机器人产业发展取得显著成效。中国成为全球机器人重要的生产基地与消费市场；融合发展、开放合作的产业生态体系逐步形成；机器人产业成为促进经济社会发展的强劲动力。

  辛国斌副部长强调，世界各国需合作创新，打造高质量全球机器人产业生态。人类文明进步的一大特征就是不断从闭塞走向开放，从隔绝走向融合。当前，世界经济再次来到十字街口，主要增长引擎先后进入换档期，单边主义和保护主义有所抬头，但经济全球化和国际分工协作是不可逆转的大趋势。机器人产业作为新科技、新制造、新商业的结合体，是推动新旧动能转换，打造高质量世界经济的重要动力。

  辛国斌副部长表示，我们真诚希望各国各地区着眼长远发展，进一步加强合作，携手打造优质、开放、共享的机器人产业发展生态。一是共同打造全球协同创新体系。二是共同完善全球产业链新生态。三是共同开拓产业发展新空间。四是共同应对产业发展中的潜在风险。机器人产业承载着人类追求幸福美好生活的共同愿望，也是推动世界经济健康发展的现实需要。实现这一目标，创新是核心，合作是关键。立足当前，面向未来，我希望大家能够借助这个平台携起手来、深化交流、广泛合作，加快推动机器人产业高质量发展，为促进全球经济发展和人类文明进步做出新的、更大的贡献。

  麦肯锡全球资深董事合伙人、麦肯锡亚洲运营咨询业务及物联网负责人Karel Eloot发表题为《全面释放工业机器人的潜能》的演讲。

  Karel Eloot表示，未来的发展引擎是3X Simple（简化）。首先是机器人的应用变得越来越简单。就是机器人的家族越来越大，会有很多具体的定制应用，可以更好地了解机器人如何工作，以及为制造和再生产过程当中提升产量做好准备，也就是应用变得更加简单。机器人的连接也将变得越来越简单，就是机器人与系统的互动变得更简单，机器人正在通过物联网、工业互联网连入各种各样的物品上面，这让机器人的解决方案变得越来越广泛，也会把安装、训练以及执行变得更加简单。机器人的运营也将变得越来越简单，人工智能会让机器人变得更聪明、更独立，对高水平的专家依赖性降低了，一般人员完全可以使用机器人。

  新松机器人自动化股份有限公司创始人、总裁曲道奎发表题为《中国机器人产业发展深度思考——机遇与挑战》的演讲。

  曲道奎表示，中国正在进入一个智能+的时代，机器人恰恰是智能+的巨大平台，可以支撑制造业、国防安全、生活消费、医疗、教育、交通智慧城市等等方面的发展，而且并不只是简单的替代，而是一个颠覆和变革，所以从这个方面来讲机器人也在迎来快速发展。机器人技术正处于一个大的变革时期，这种变革为我们提供了重大的发展机遇，包括机器人技术自身的突破，机器人产品的快速迭代，机器人技术的跨界融合。中国机器人产业正处于调整和升级的时期，也就是由过去的追求数量，几十家到几千家企业，现在开始强调发展质量，就是由过去低水平的定位开始往高端发展。

  欧洲机器人协会（euRobotics）主席Bernd Liepert做了题为《机器人与人工智能——应对全球挑战的终极途径》的演讲。

  Bernd Liepert表示，欧洲机器人协会专注于五个工作领域，包括推进人工智能生态系统建设，促进技术和应用发展，创造有利的市场环境，制定标准和规则，加速网络的发展。我们聚焦五大话题，就是要和不同的利益攸关方一起建立强大的人工智能能力，创造人工智能信任，建立一个平等竞争的市场。这些也要依赖于和产业界与学界的合作，这次机器人大会就包括了产业界和学界的代表，而这正是我们需要的，也是一个很好的平台。

  意大利机器人与自动化协会（SIRI）主席Rezia Molfino做了题为《欧洲机器人的发展与应用》的演讲。

  Rezia Molfino表示，欧洲人口正在老化，这是一个人口特征，所以需要进行人的全面护理服务。人工智能机器人可以帮助强化赋予人类能力，很多研究者都在研究人体运动功能启发下进行可靠直观的人机接口研究，提高人、机器人和物理环境之间的交互性能。欧洲机器人可以远程进行手术，护理和社交辅助机器人可以满足受到多种疾病影响的老年人口不断增长的长期护理需求。现在我们正在使用智能系统，进行全自动和半自动的操作，可以和外科医生进行合作，现在外科医生通过机器人可以提供强大的技能，取代外科医生完成枯燥的、结构性非常好的任务。欧洲迫于社会压力需要以更低的成本实现更环保的生产，农民的人数也在下降，年轻一代对这个行业不感兴趣，因此我们需要实现农业的现代化，机器人技术和人工智能大数据结合，可以在这方面发挥重要的作用。

  北京市经济和信息化局局长王刚做了题为《打造具有全球影响力的机器人产业创新和应用示范高地》的主题报告。

  王刚表示，机器人作为新一轮科技革命和产业变革的重要标志，在支撑生产方式改变、生活品质提升、治理模式优化等方面展现出了积极作用，成为推动经济社会发展的重要力量。机器人产业发展方面，北京具有得天独厚的优势。从供给侧来看，作为全国科技创新中心，北京在机器人研发、系统集成和技术服务方面实力雄厚，北京有资源，也有条件实现机器人产业创新集聚发展。从需求侧来看，北京高精尖产业发展和传统优势产业转型升级对机器人的应用形成迫切需求。作为特大型城市，北京在公共安全、养老助残、医疗康复、家庭服务、教育娱乐等社会民生领域拥有巨大需求，这将为机器人拓展应用场景提供广阔市场，同时也不断催生新产品，丰富高精尖产业的内容。可以说，北京加快发展机器人产业是强化全国科技创新中心定位的重要抓手，对构建北京高精尖经济结构，推行产业转经升级和提升空间社会服务水平具有重要意义。基于北京的产业发展现状和特点，北京市将统筹做好政策引导，进一步汇聚各类发展要素，完善产业创新发展生态，提升优势领域的规模实力，推动机器人产业高质量发展，力争打造具有全球影响力的机器人产业创新和应用示范高地。

  北京经济技术开发区管委会主任梁胜做了题为《促进机器人产业高质量发展 助推升级版开发区建设》的主题报告。

  梁胜表示，北京经济技术开发区成立二十七年来，始终坚持产业立区、创新兴城、经济社会实现全面发展，开发区现有企业2300多家，其中国家级高新技术企业近千家，全球40多个国家和地区的企业在开发区投资累计超过千亿美元，包括戴姆勒奔驰、ABB、康宁、GE、戴尔等90多家世界五百强企业的130多个项目、新一代信息技术、高端汽车和新能源电动汽车、生物技术和大健康、机器人和智能制造四大产业正在成为引领开发区创新发展的核心引擎。随着全球化竞争的加快，协同合力、优势互补、互惠共赢的机器人产业发展生态是全球机器人行业共同面临的历史选择。作为世界机器人大会的永久会址，北京经济技术开发区非常荣幸地能够持续搭建国际性技术交流与产业对接合作平台，汇聚更多的专家智慧，发出更强的行业声音，推动我国乃至全球机器人技术与产业持续健康发展。我们也愿意尽全球机器人产业发展之东风，以开放的心态诚挚欢迎优秀企业与创新资源落户开发区，与各方携手，共创机器人繁荣发展生态。

  第二阶段“基础技术与创新”由中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉主持。

  英国帝国理工大学教授、英国皇家工程院院士、《Science Robotics》期刊主编杨广中教授做了题为《科学机器人：挑战及机遇》的演讲。

  杨广中表示，《科学机器人》杂志的宗旨是Science for Robotics，就是用基础科学支撑今后机器人的发展，还有就是Robotics for Science，通过机器人推动我们的基础研究。《科学机器人》不光是从简单的原理当中发现新的方法，也非常崇尚机器人的应用，上天、入地、下海，包括今后的制造Building。我们推崇的不仅仅是实验室研究的平台，更重要的是在极端环境下得到应用。过去的两年半时间当中，《科学机器人》的确在各个不同的领域提出了方法和挑战，也得益于各个团队的支持，软体穿戴机器人、仿生、建筑以及其它方向，软体机器人是把能够自行修补的材料应用在机器人当中，这些都是我们的研究方向。过去的两年当中科学机器人在不同领域进行布局，我们提出了十大挑战，当然也不仅局限于这十大挑战，新的材料、仿生和人机融合等等很多方面都会有更多的拓展，我也非常希望在座的各位今后能够在这方面受到启发，做出更好、更强、更智能化的机器人。

  瑞士苏黎世联邦理工学院机器人系统实验室主任Marco Hutter做了题为《足式机器人迈入真实世界》的演讲。

  Marco Hutter表示，足式机器人领域是整合了很多机器人的细分领域。首先要了解环境，而且要在评估环境当中冒的风险，并且认识和使用正确的足位，最后要与环境进行交互，只有在这种情况下做得好才能成为非常好的足式机器人，能够很好地适应不同现场的地形。如何解决这一挑战？足式运动是复杂的组织问题，可以解决如何运动，什么时间下脚，力在哪个方向，因为有很大的局限性。这里我们不做数学的介绍，就看一下从A点到B点。一般的优化算法是不断调整适应行为，直到这个机器人找到解决方案。现在我们有合适的技术解决这一问题，10-100毫秒就可以有些复杂的行动，克服所有不同的障碍。目前我们使用的最常见的算法就是差异性控制政策，能够控制机器人，我们可以做不同的模型应用，实现线性的气动学。我们会集成整合这些局限性，然后会有自己的方程不断进行迭代，变得越来越好。真实世界的情况不是完全理想的，也有不完美的情况，包括计算力的限制、环境的不确定性和柔顺性的问题，机器人可能会摔倒、卡住，或者在很滑的环境下机器人自己就开始滑了，所以需要应对这些问题。为了应对这些问题，我们发明了一个真正的系统，也在真正的系统上拿到了很多数据。这些只是一个解决方案，也有更多的解决方案，所有的这些都可以让我们的机器人走入真实世界。

  以色列本古里安大学生物医学机器人实验室主任Ilana Nisky做了题为《人类感官运动遇见手术机器人——机器人辅助手术中以外科医生为中心的设计和控制》的演讲。

  Ilana Nisky表示，远程手术将是一个很有希望的领域，比如手术大夫在以色列的老家，病人在北京。第一个手术研究在2011年已经做完了，就是通过光纤来做，今年年初中国也通过5G网络做了这项研究，技术上是可以做的，但是还有很大的挑战。远程手术还是很难的，一个原因就是延迟无法避免，信息传输虽然已经达到接近光速，但仍然有这样的问题，比如纽约和北京可能需要10毫秒信息才能传过去，但是我们知道大脑能够解决这些延迟，因为在我们自己的感受器官当中信号从大脑到手上是有毫秒级的延迟，人是没有问题的，所以想和大家分享一下我们怎么解决大脑延迟的问题。听起来我们大脑当中是有两个体系：第一是由信息延迟产生的有偏见的体系，第二是根本不会产生偏见的体系，这样两个体系是相互联系的，听起来是很有意思的，同时也很有用，现在我们就可以理解怎么去优化我们对手术机器人的设置。既然有延迟，感受上的延迟可以由系统纠正，动作上的延迟是不应该由系统纠正的，也不应该由系统纠正。

  香港科技大学教授李泽湘做了题为《机制创新、核心技术突破与新工科教育》的演讲。

  李泽湘表示，过去的二十年我国机器人高端装备产业从无到有、从小到大，尤其是市场应用领域确实迈出了很大的进步。极少数领域我们也有一些企业能够突破最后一公里，进入国际一流品牌。但是很多的细分领域我们要更上一层楼，必须进行机制创新和人才培养。现在很多大学把新工科做成形式化，不是大胆地去探索，到底新工科对产业的发展、解决产业的问题应该怎么做，完全还是关起门来就看领导的眼色在那里做事，这和做产品一样，是注定很难成功的。

  意大利比萨圣安娜大学教授Paolo Dario做了题为《仿生机器人科学与工程技术前沿》的演讲。

  Paolo Dario表示，仿生学和生物学是新的机器人使用的前沿，也是加入AI的应用，所以这里讲的都是生物机器人和仿生机器人方面我的个人观点，我认为这一定是机器人最具有革命性的前沿。生物机器人和仿生学不仅仅是动物或人，实际上在这里包含了很多大的范围，比如海洋和植物，这些生态系统元素非常重要，我们要通过他们理解并且解决当今世界的一些问题，然后把他们的原则用来开发医疗机器人、手术机器人、恢复机器人，或者是做生物医学机器人，并且可以开发人工器官和人工假肢。这些机器人不是使用在通用的领域，主要是用于做科学研究，当时我们感觉很疯狂，但在当今世界这种情况还是可以接受的。当然，有些机器人主要是用来解决实际的问题，比如这里列出我们自己做的研究所的一些研究。仿生学出现的背景也是非常特殊的，因为当时处于冷战，美国和苏联有这样一个希望，就是将海豚或者鸽子用于间谍工具，当时有几年的时间是为仿生学提供了大量资金，后来有些投资下降，因为出现了一些问题。我们知道现在存在一个日益不断扩大的趋势，就是开发非常先进的器官，这些器官在体内是非常优雅的，虽然自主性还不够，但的确是仿生的器官，而且也有很多成功的案例。比如仿生学的假肢，几年前我碰到一个人有两个假肢，也有好几个孩子，几年前看到他就像一个健全人一样行走，这也体现了仿生学假肢的进展。生物机器人和仿生学的确是和工程学相关的科学，也进一步得到了认可，比如欧盟有非常强大的倡议，也被称为欧洲研究理事会的工作，资金达到两百亿欧元。我们建设开发了一个无痛的直肠切除手术，现在已经在临床当中使用，也得到了美国药监局的认证，就是从生物和动物当中获得灵感。我们刚刚完成一个欧洲的项目，也是一个封装的做法，这不是严格的仿生学，具体的驱动是机械化的，但是采用的是无创的做法。大家可以看到传统的结肠镜检查力度是非常大的，但是封装的力度是很低的，也就是无痛的。之前李教授也有谈到，我自己担任一个团队的领导，是在北京理工大学引领团队做封装机器人。我们有非常宏大的目标，也希望解决癌症这样的问题，同时希望造福全世界。

  在高峰对话环节，7位专家以“机器人技术在现实世界新兴应用中的挑战”为主题，从多种角度共同进行探讨，观点纷呈。对话环节由美国斯坦福大学教授、国际机器人研究基金会（IFRR）主席Oussama Khatib主持。对话中，Oussama Khatib表示，要让机器人超越结构化的环境，就需要新的、不同的机器人传感器和编程方式。机器人需要保证交互的安全性，能够知道人类的意图，并且也会支持人类的任务。Oussama Khatib还就机器人发展的挑战向各位专家进行提问。国际机构学与机械科学促进联合会（IFTOMM）副主席Giuseppe Carbone指出，未来机器人在康复医疗领域会有很大的机械化需求，这些需求将由机器人解决。美国机械工程师学会（ASME）秘书长Thomas Costabile指出，移动小型机器人将会在未来的设备检修和维护领域发挥作用。俄罗斯机器人协会（RAR）主席Alisa Koniukhovskaia认为机器人领域的国际合作是非常重要的，探讨机器人领域的发展将会带来挑战和机遇。以色列机器人协会（IROB）主席Zvi Shiller认为，未来人工智能的发展会让机器人更智能。在智能手机之后，市场已经准备好迎接智能机器人。德国慕尼黑工业大学机器人研究所所长Sami Haddadin则认为，机器人感受世界应和人感受世界进行联系，这样不管是机械元还是其它都可以进行联系，时间的广度以内我们就可以使用一些算法和环境当中的体验，把这些东西变成新的技能，通过合理的时间、合理的数据实现这一点。中国科学院沈阳自动化所机器人实验室副主任、IEEE机器人与自动化学会（IEEE RAS）副主席刘连庆也认为，与实体世界的互动很重要，但是也应该注意到材料本身。