每經(jīng)記者 張蕊    每經(jīng)編輯 陳星    

席寧，現(xiàn)任香港大學(xué)講座教授、新興技術(shù)研究所所長(zhǎng)，曾任美國(guó)密歇根州立大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系的杰出教授，并任該大學(xué)機(jī)器人自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室主任。

席寧是IEEE Fellow。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE），是國(guó)際性電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師學(xué)會(huì)，是全球最大的非營(yíng)利性專(zhuān)業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，建會(huì)于1963年。IEEE Fellow 為學(xué)會(huì)最高等級(jí)會(huì)員，是 IEEE 授予成員的最高榮譽(yù)，旨在表彰那些在電氣、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域中作出重大貢獻(xiàn)的個(gè)人。每年只有不到 0.1% 的 IEEE 成員被提升為 Fellow。席寧還被選為IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化學(xué)會(huì)2018至2019年度的主席，而該學(xué)會(huì)是國(guó)際上最為重要的機(jī)器人與自動(dòng)化學(xué)術(shù)組織之一。

2024世界機(jī)器人大會(huì)于8月21日至25日在北京舉辦，今年是世界機(jī)器人大會(huì)舉辦的第十年。作為大會(huì)的?？?，席寧在大會(huì)期間接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)NBD）記者采訪。

席寧 圖片來(lái)源：主辦方供圖

 

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展面臨一些新的技術(shù)瓶頸 

NBD：在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，您認(rèn)為哪些關(guān)鍵技術(shù)亟須突破以實(shí)現(xiàn)更高效、更靈活的自動(dòng)化生產(chǎn)？

席寧：就工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，還面臨一些新的技術(shù)瓶頸。具體而言，一是機(jī)器人編程問(wèn)題。編程解決的是機(jī)器人與人之間的交互，人怎樣把讓機(jī)器人做的事情、把人的技能“傳授”給機(jī)器人，傳統(tǒng)方法是通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是為機(jī)器人編寫(xiě)機(jī)器語(yǔ)言，但編程非常耗費(fèi)時(shí)間。隨著人工智能的發(fā)展，有很多新的方法，我們需要開(kāi)發(fā)新的編程手段，讓機(jī)器人更容易被應(yīng)用，這是需要解決的問(wèn)題。

二是機(jī)器人的校正問(wèn)題。機(jī)器人到了一個(gè)新的環(huán)境，需要建立跟工作環(huán)境之間的關(guān)系，不是往工位上一安裝就可以生產(chǎn)了。機(jī)器人有自己的坐標(biāo)，要與工廠的坐標(biāo)建立聯(lián)系，要做很多校正工作，這是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，需要專(zhuān)業(yè)人員來(lái)做。但是現(xiàn)在的生產(chǎn)線是靈活的、柔性的，應(yīng)用企業(yè)經(jīng)常要變換產(chǎn)品生產(chǎn)線，這意味著要經(jīng)常變換校正的過(guò)程，這樣就阻礙了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，阻礙其效率的真正提升，需要技術(shù)快速解決這個(gè)問(wèn)題。

三是機(jī)器人跟多種傳感器的融合度不高。要使機(jī)器人更加智能，真正達(dá)到具身智能，跟多種傳感器的融合是關(guān)鍵，這也是工業(yè)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的前沿和技術(shù)需求。由于人工智能的出現(xiàn)，對(duì)解決這個(gè)問(wèn)題有很大的促進(jìn)作用，因?yàn)槿斯ぶ悄苁紫仁墙⒃趥鞲衅鞯幕A(chǔ)之上，這些年很多科研人員，包括企業(yè)在這方面都在努力，當(dāng)然也取得了很多成就，但是離我們真正期望的還有一段距離。

NBD：為了解決這三個(gè)問(wèn)題，您的研究團(tuán)隊(duì)目前取得了哪些進(jìn)展？

席寧：我們?cè)谶@些方面有很大的投入。在機(jī)器人編程方面，以工業(yè)機(jī)器人為例，我們要用機(jī)器人制造產(chǎn)品，首先得有這個(gè)產(chǎn)品的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件）設(shè)計(jì)模型和圖紙，比如讓機(jī)器人噴涂一個(gè)零件，如果用傳統(tǒng)的編程方法，可能需要一兩周，效率很低。我們通過(guò)開(kāi)發(fā)一些新的方法，基于產(chǎn)品的CAD設(shè)計(jì)模型，直接產(chǎn)生機(jī)器人的程序來(lái)做這件事，計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)產(chǎn)生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩三個(gè)小時(shí)就可以把整個(gè)程序編好，效率大大提升。

機(jī)器人在服務(wù)業(yè)的應(yīng)用方面，我們也開(kāi)發(fā)了一些新方法，比如用自然語(yǔ)言編程，直接告訴機(jī)器人你要做什么事，這也是對(duì)機(jī)器人的編程方法。

另外，在機(jī)器人校正方面，怎樣快速建立機(jī)器人跟環(huán)境的關(guān)系，我們建立了一整套數(shù)學(xué)模型，來(lái)有效描述機(jī)器人跟環(huán)境的關(guān)系，進(jìn)而幫助我們?cè)谝粋€(gè)未知?jiǎng)討B(tài)的環(huán)境中快速建立這個(gè)關(guān)系。我們?cè)谶@些方面都有很多投入。

2024世界機(jī)器人大會(huì)上展出的人形機(jī)器人 每經(jīng)記者 張蕊 攝

 

機(jī)器人是連接人與數(shù)字世界、物理世界的中間接口

NBD：今年人形機(jī)器人非?；鸨?，您覺(jué)得人形機(jī)器人技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室階段走到實(shí)用階段，面臨最大的挑戰(zhàn)是什么？

席寧：剛才談到，工業(yè)機(jī)器人里有三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是我們要克服的，從而把工業(yè)機(jī)器人變得更加智能化。但是這三個(gè)問(wèn)題在人形機(jī)器人上變得更加突出，也就是說(shuō)，人形機(jī)器人的出現(xiàn)并不是解決了這三個(gè)問(wèn)題，而是加劇了這三個(gè)問(wèn)題。

比如編程問(wèn)題，工業(yè)機(jī)器人是在特定的場(chǎng)景解決特定的任務(wù)，編程再?gòu)?fù)雜，可以有工程師進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的編程，還是可以去用它。但人形機(jī)器人的場(chǎng)景、任務(wù)是多樣化的，編程過(guò)程非常復(fù)雜。

同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人一般就六七個(gè)關(guān)節(jié)，用傳統(tǒng)的編程方法，就是在關(guān)節(jié)空間里面編，但人形機(jī)器人有三四十個(gè)關(guān)節(jié)，編程的復(fù)雜程度成倍增加，這些問(wèn)題都有待解決。

另外就是建立機(jī)器人跟場(chǎng)景之間的關(guān)系問(wèn)題，工業(yè)機(jī)器人安裝好了就不動(dòng)了，基本上處理的對(duì)象也是固定的。人形機(jī)器人走來(lái)走去，每到一個(gè)地方就要停下來(lái)，而且有時(shí)候一邊做事情一邊還在走動(dòng)，它的場(chǎng)景不僅是多變的，而且是動(dòng)態(tài)的，這樣與環(huán)境之間要建立的關(guān)系就更復(fù)雜了。

這些在工業(yè)機(jī)器人里沒(méi)有解決的問(wèn)題，到人形機(jī)器人里難度變得更大。當(dāng)然，工業(yè)機(jī)器人相對(duì)于人形機(jī)器人肯定是更為成熟的。

NBD：您對(duì)未來(lái)五年或者十年機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展有哪些展望？

席寧：機(jī)器人與我們所說(shuō)的傳統(tǒng)的機(jī)器，比如火車(chē)、汽車(chē)這些東西有本質(zhì)的不同。

這個(gè)世界上現(xiàn)在有物理世界，也就是我們所說(shuō)的有汽車(chē)、有房屋、有城市，這些是物理世界；同時(shí)，由于信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一個(gè)虛擬世界，也就是數(shù)據(jù)的世界；當(dāng)然，還有人。這是一個(gè)三元世界的模型。

這個(gè)三元世界是有一個(gè)東西把它們聯(lián)系起來(lái)的，你可能會(huì)說(shuō)是數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)是哪來(lái)的？數(shù)據(jù)是通過(guò)傳感器的測(cè)量而產(chǎn)生的，數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器來(lái)反映物理世界，所以傳感器是連接數(shù)字世界跟物理世界的一個(gè)接口。我們測(cè)量了物理世界，測(cè)量了工廠，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)，而人工智能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而做出一些決策，決策物理世界制造系統(tǒng)應(yīng)該怎樣運(yùn)行才能更有效，從而付諸實(shí)踐。

也就是說(shuō)，從數(shù)字世界要回到物理世界，有一些手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要另外的接口，這個(gè)接口就是機(jī)器人，機(jī)器人把人工智能數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生的智能化決策，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)出來(lái)，作用到物理世界，提升效率。所以機(jī)器人是連接三元世界，包括人和數(shù)字、人跟物理世界中間的一個(gè)接口。而做到這一點(diǎn)是我們未來(lái)努力的方向。