机器人:科技“战疫”的汹涌“后浪”

作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/15 14:16:40

新冠病毒仍在肆虐,“战疫”远未结束。

无论疫情常态化还是“后疫情时代”,人类都面临艰巨的挑战,而“机器人军团”或许很快会成为替补力量,成为科技“战疫”的汹涌“后浪”。

替代过半医护工作量

“从商业需求看,要求家政机器人在一定范围内完全取代人工,目前仍有一定难度。但在隔离病房环境中,可佳(中国科大研制的通用型机器人,曾获2013年世界人工智能联合大会实体机器人比赛 “通用技能奖”,在国际服务机器人标准测试中多次获第一名)这样的机器人可以替代医护人员50%以上的工作量,可以让医护人员数量减半,这个作用非常大,意义非常大。”中国科学技术大学教授陈小平对《中国科学报》说。

实际上,今年年初,一台名叫“瑞金小白”的机器人就穿梭在武汉同济医院光谷院的病房之间,它可以实现隔离病房遥控查房、5G技术远程医疗、人工智能院感预警。与此同时,在武汉协和医院、武汉科技大学附属天佑医院,也有两台5G智能医护机器人上岗,帮助医护人员执行导诊、配送,按规定路线完成消毒清洁任务。

此外,清华大学教授、清华大学—西门子先进工业机器人联合研究中心主任刘辛军团队研制的测温机器人,京东的配送机器人,不同类型的机器人都在武汉抗疫中发挥了重要作用。

新冠疫情暴发后,医护人员工作和安全压力陡升。特别是在隔离区,医护力量紧缺和防护物资缺乏,他们承受的工作量和心理压力远超我们的想象,因此“非常需要机器人技术的支持”。

“疫情防控中,一个关键因素是切断病毒的传播途径,因此,可实现无人化作业的机器人被寄予厚望。”刘辛军说,“在疫情防控中,机器人在送餐送药、消毒、测温、巡查等方面发挥了一定作用,但在采样、检测、医治、救助、护理等急需无人化作业方面的表现不足,这体现出我们在医工交叉方面研发不足,技术储备不够。”

“如果类似的情况再次发生,而且发生的范围更大、持续时间更长。那么,能否获得机器人技术的普遍支持,将成为决定战疫成败的一个关键性、决定性因素。”陈小平说,“因此,加快相关机器人技术的实用化,已经成为一项十分紧迫的战略任务,而不仅仅是个单纯的科技成果产业化问题。”

通用机器人尚在路上

人类可能面临的特殊场景,比如火星、深海探测,抢险救灾越来越多,老人看护、家政服务的需求也越来越大,这都期待通用型机器人的出现。

上海交通大学教授卢策吾认为,我们不可能对每个特殊环境的每个任务重新设计硬件、软件或学习模型,这是阻碍家用机器人发展的重要原因。通用智能本体有望解决这一问题。通用智能本体有点像通用的计算机,未来工厂内的产品组装、医院内的病人看护、家庭内的按摩和家务劳动等操作,都可以通过对其模块替换升级,由一个通用智能本体来完成。

卢策吾同时表示:“通用型机器人是机器人发展的方向之一,目前专家们对其发展会有不同看法,这应该是个逐步完成的过程。”

“通用机器人离我们还比较远。机器人的发展要遵循科技发展和商业运行的规律。”一位不愿具名的专家说,“通用机器人是个系统工程,首先得有通用的人工智能技术。其次,从结构、材料、到能源,要有个大的产业集群支持。而很多领域的发展规律是线性的,几十年甚至几百年没有颠覆性变化,即使设计出先进的智能机器人,还要在材料技术上能实现才行。此外,还要商业模式的考量,需要电池技术、电机技术、光学系统迅速发展,让其成本降下来。”

有专家认为,家务机器人不可能不考虑成本,把所有最先进的技术、最复杂的设备都用上。机器人研发人员必须在生存和长远目标间找到平衡。“不然市场还没做大,你就死了”。

“在通用人工智能出现之前,通用机器人很难出现。现在工业机器人行业连键盘鼠标还没统一,甚至你编个程序,换一家机器人就用不了。这只能逐步迭代,不断进化、发展下去。因此,发展协作型机器人更现实一些。”一位计算机业内专家说。

“考虑到人工智能、机器人等领域的研究现状,未来10年至15年,主要的产业化路径是在封闭性环境中,或者在经过封闭化改造的环境中,通过现有人工智能技术等高新技术的大规模应用,带动我国产业升级。”陈小平说。

陈小平认为,通用性只是应用表象,隐变量才是科学本质。不能处理隐变量,比如光照、遮挡和位姿对识别的干扰,就不可能具备通用性。家政机器人或清洁机器人要能够处理多种隐变量,而隐变量是一项深层科技挑战。“因此,应加强人工智能基础理论和关键技术研究,以突破封闭性的制约,使得机器人和智能系统可以完成某些开放环境中的开放任务,比如在真实家庭环境中完全替代清洁工的清洁机器人”。

研究人员希望有更多的人能从事交叉研究,把材料、能源等学科结合起来,推动辅助技术,包括人工智能、机器视觉等技术逐步成熟。

版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:[email protected]
Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin