上海交通大學教授、機器人與智能信息處理研究所所長陳衛東長期從事智能機器人、多機器人學和微操作等領域的研究。其主持的智能輪椅和智能導游機器人等成果曾亮相于上海世博會并獲得好評。針對服務機器人產業的發展,陳衛東發表了自己的觀點。
問:請您展望一下服務機器人的前景。
陳衛東:服務機器人是繼工業應用之后機器人技術的又一個發展機遇,有望進入到生活的方方面面,全面提高人類的生活質量。就目前而言,比較有希望實現并推廣的有這樣幾種用途。
首先是老年扶助機器人?,F在我國60歲以上的老年人口已經超過兩億,老齡化比例達到14.9%;上海更嚴重,達到了27%。老年人的身體機能會有所下降,行動、視力、認知、抓握等能力都可以通過機器人來彌補。比如我們現在在做的智能輪椅,就能夠實現自動定位和自主導航,實時獲取環境信息,規劃路徑,直接把老人送到目的地。將來還能配合機械手,實現吃飯、喝水、取物之類的操作性功能。
第二類是助殘機器人,尤其是彌補肢體功能缺失的智能假肢。傳統的假腿只是些簡單的機械結構,比如參加奧運會的“刀鋒戰士”,整體而言對用戶和環境的適應性很差。智能假腿能夠自動適應用戶,甚至自動操作。比如打滑了,能自動控制做出一些反應,而不僅僅是被動接受。傳統的假手很大程度上是裝飾性的,智能化的產品就能夠做出一些實際的操作。
第三類是居家、護理機器人。它不像前兩個那樣可以直接增強人體機能,而是像保姆一樣,在家里做各種家務,包括做飯、取物、清潔、安全監控、遠程互動等等,還能跟遠程醫療掛鉤。這方面交大已經有了做飯機器人,目前還是面向食堂、飯店等公共用途,將來可望走向家庭。還有就是最近比較火的清潔機器人。這種產品物美價廉,市場很大,在我國也發展得非???更高級的產品,比如加上定位功能、可以規劃路線等的機器人也在不斷發展。其他的產品,擦地的、擦窗的、清理管道的等等,也都出現了。
第四類是教育娛樂的機器人?,F在很多中小學甚至大學都采用了機器人作為教具。上海中學就有機器人實驗室。機器人交互性好,學起來不枯燥,學科內容也很綜合,材料、機械、電氣控制、電腦編程、能源,都有所涉及,教學效果好。
問:您對我國以及上海市的服務機器人產業的發展有何建議?
陳衛東:在我國,機器人產業和其他很多產業類似,整體而言就是集成能力較強,但缺乏核心零部件的產出能力。在我國工業機器人產業的發展中,這一問題非常明顯,電機、減速器、控制器等重要部件都被國外壟斷,我們自己的發展常被“卡脖子”。
服務機器人在這方面的障礙則相對較小。由于服務機器人對負荷、精度等性能的要求較低,因此對結構、動力方面的高端器件的依賴度較低。當然傳感器也仍是短板。我們的輪椅中,除了最貴的激光測距傳感器之外,其他主要部件都能在國內采購。而在軟件、控制等方面,服務機器人產業也沒有產生工業機器人那樣的壟斷格局。另外,我國單純在軟件編程方面的能力并不弱。
就上海而言,現在既有充足的人才儲備,也有廣大的市場需求,本身很適合發展服務機器人產業。展望未來,首先是配套的軟件開發能力建設有待強化,這也對應著機器人問題的核心。其次是傳感器,上?,F在起步有點晚。傳感器的意義并不僅僅在于機器人產業,而是可以應用到其他很多領域的支撐性產品。在核心技術方面,我們的智能定位和導航系統可以用在輪椅上,將來也可以做成通用的功能模塊,移植到其他各種類型的產品上。