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珠江科学大讲堂第87讲——机器人软件是机器人的“灵魂”

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9月12日上午,珠江科学大讲堂第87讲在广东科学中心珠江厅如期举行。本次珠江科学大讲堂的演讲嘉宾是华南理工大学教授、广东省机器人协会专家委员会执行主任闵华清,给来自广州各行各界的市民、家长及学生们,带来主题为《机器人智能与软件》的演讲。本次活动由广州市科技局、广东科学中心、羊城晚报社主办,广东省机器人协会联合主办。经统计,活动现场以及视频直播合计约30000人聆听了讲座。


(活动现场)

生产生活机器人无处不在

机器人的分类主要有工业机器人、特种机器人、服务机器人三类。工业机器人是先进制造业的关键支撑装备;在现代很多家庭都有了汽车,工业机器人最早期应用在汽车制造业上,汽车生产线就是一个工业机器人最最典型的场景。国内传统的制造,就是基建,各种各样的机床作传统制造,这样的制造将来就变成智能制造,工厂里面基本上是由机器人管理操作。机器人研发产业运用是国家科技创新、高端制造发展水平的基本标志。

闵华清教授举例:我们现在跟大家生活接触、看到最多的是服务机器人。在很多餐厅我们看到机器人在送餐;扫地机器人、机器人宠物等等,则属于服务机器人,服务机器人改善了人类的生活。在小朋友打游戏里面就有智能汽车,游戏里面的智能汽车是不用人操纵的,甚至在遇到工作、需要“变身”的情形连轮胎都可以马上变换;行程中趟水过河、火车轨道上奔跑、遇到障碍的时候还可以在空中飞,一台智能汽车就是一台机器人系统。我们的智能手机现在功能很强大,现在很多年轻人在返工的地铁上就手指灵活地输入各种指令和工作需求;当有一天可能对着手机功能讲“帮我订一张明天去北京的车票”,这样子就可以简洁开启工作模式。甚至有一天,你光用思维在“想”手机、电脑就知道了;当你在想明天应该去北京,明天应该订南方航空的机票,“他”已经在问你,你想要什么时段的票,“他”就是你的随身伴侣,“他”就是一个机器人系统,智能机器人系统。

运用在医院里的特种服务机器人系统,医疗运乘车能够把病人运去检查,而且在运的过程中,还会观察这个病人的状态,血压不对了,哪里出问题了,都会进一步作观察交流,如果以后我们运乘车能够做到这种程度那就很厉害了,这些都是人工智能将来努力实现的目标场景之一。

还有很多的科学装置,特殊处理场景的水下机器人、无人驾驶的火星车,就属于非常典型的特种机器人。


华南理工大学教授、广东省机器人协会专家委员会执行主任闵华清分享

机器人核心价值决定于机器人软件

机器人系统是怎样组成的?闵华清说,机器人在硬件上有传感器、控制器、执行器,类似于人类的感官、大脑和手脚。

如今,机器人系统日益复杂,从以前简单功能的机械作业,到现在传感器硬件越来越多,运动机构越来越复杂,软件系统越来越庞大,应用功能越来越强大,实现更多复杂功能只能作业。而机器人核心价值主要决定于机器人软件,涉及机器人系统软件和智能技术。闵华清说,机器人软件是运行于机器人控制器上的程序,从传感器获取环境信息及机器人自身状态,使用相应算法进行数据分析和处理,操作机器人执行器/机械结构,从而实现机器人的任务。换言之机器人软件是机器人的“灵魂”,操控着传感器、执行器、机械结构等组成的机器人“身体”。

国际标准化组织ISO曾经给出了一个关于机器人的定义,分为功能性、通用性、独立性、智能性四个方面。功能性上,机器人要具有类似于人或其他生物某些器官功能;通用性上,机器人要具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变;独立性上,机器人要具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预;智能性上,机器人要具有不同程度的智能性,譬如记忆、感知、推理、决策、学习等。

我们人类的感官,大脑,手脚,这些怎么协调工作,在机器人系统里面,要靠机器人软件来体现。闵华清进一步举例:现在的外卖接单都很智能,把订餐推送给快递员,就要定位快递员在什么位置,甚至软件会规划一个直线距离;同时这个快递员身上有5单了,虽然很近,但是也不能指派给他,就一个简单的外卖派单软件也要分析,这也是智能系统之一。

现在世界上很多企业,很多的研究机构,对未来的科技发展都有一个展望,华为也作了一个展望,全球产业展望GIV2025,在这个展望的感召下,华为招聘全世界的人才。目前人工智能和机器人要突破的核心问题,总结为4个方面,一个就是系统软件;其次就是集成电路,我们称之为芯片;核心零部件,就像工业机器人的运动手臂等等核心,要快就能快,要慢就能慢;还有就是人工智能。

闵华清还告诉前来听讲的家长们,如果想要培养小朋友成科学家,两样东西要学好,第一是数学,第二是英文。

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