炒菜機(jī)器人，大概是目前最接近服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)品了。累了一天不想動彈的年輕父母、披星戴月回到出租屋的青年、宅家想做飯而不得法的打工人，用電飯鍋燜個飯，炒菜機(jī)器人炒個菜，舒舒服服吃一頓，這是多么誘人的場景。但是，大部分跟風(fēng)買了炒菜機(jī)器人的人都后悔了。很多人對現(xiàn)階段人工智能的程度不了解，他們忽略了炒菜機(jī)器人只會機(jī)械翻炒，而擇、洗、切、調(diào)味、裝盤、刷鍋等仍需要人工進(jìn)行的事實(shí)。

可以預(yù)見，未來服務(wù)機(jī)器人尤其是家庭服務(wù)機(jī)器人會有很大的需求。但什么是服務(wù)機(jī)器人?人機(jī)協(xié)同的服務(wù)機(jī)器人離我們還有多遠(yuǎn)，什么時候能真正進(jìn)入家庭?除了視覺和聽覺技術(shù)，哪些技術(shù)的突破和進(jìn)展讓它們有了走進(jìn)家庭生活的可能?它們還有哪些挑戰(zhàn)需要克服?本報(bào)記者就此進(jìn)行了采訪。

服務(wù)機(jī)器人要有互動性

上班前掃地機(jī)器人正在充電，回家后地已經(jīng)掃完了;疫情期間，消毒機(jī)器人、配送機(jī)器人提供了無接觸式服務(wù);北京冬奧會場館內(nèi)，炒菜機(jī)器人、送餐機(jī)器人驚艷了各國運(yùn)動員……如今，機(jī)器人已經(jīng)悄然服務(wù)于我們的生活了。

機(jī)器人被譽(yù)為制造業(yè)皇冠頂端的明珠。2021年全球服務(wù)機(jī)器人需求端銷售額達(dá)146億美元，增速達(dá)32.2%。數(shù)字科技正在加速融入經(jīng)濟(jì)社會和生活的方方面面，一個智能泛在、虛實(shí)共生的時空正逐漸展開。

家用掃地機(jī)叫機(jī)器人，農(nóng)業(yè)種植、采摘、耕地的工具也叫機(jī)器人，殘疾人使用的外骨骼加強(qiáng)設(shè)備還是叫機(jī)器人，但它們之間的差異很大。那么，到底什么是機(jī)器人?消費(fèi)者又需要什么樣的服務(wù)機(jī)器人?“總體看，機(jī)器人有工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人三大類。”中國科學(xué)院院士、華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授丁漢說。隨著概念的演進(jìn)，機(jī)器人可以說無處不在，包括機(jī)械臂、海陸空機(jī)器人，以及可以有情感交流、能陪護(hù)的人機(jī)交互類服務(wù)機(jī)器人。其中，服務(wù)機(jī)器人對各方面技術(shù)突破有著非常高的要求。

“我是不會翻鏟子嗎?我是不想洗菜、配料、洗鍋。”知乎用戶楚天吐槽說，炒菜機(jī)器人與廚藝基本上沒什么關(guān)系。你期望炒菜機(jī)器人比你更會掌握火候，那就是想多了。“炒菜機(jī)器人根本就不是技術(shù)成不成熟的問題，是沒有從根本上解決做飯的痛點(diǎn)問題，可以說是完全不懂做飯、沒有任何廚房經(jīng)歷的人才會想出來的東西。”武漢科技大學(xué)工學(xué)碩士廚男尚一刀吐槽說。

“服務(wù)機(jī)器人要服務(wù)于人，所以它必須要能跟人互動。”按騰訊首席科學(xué)家張正友的理解，因?yàn)榄h(huán)境的不確定性，所以服務(wù)機(jī)器人的自主能力至關(guān)重要。以此來區(qū)分，工業(yè)機(jī)器人、炒菜機(jī)器人等不像是嚴(yán)格意義上的機(jī)器人，更像是微波爐一樣的電器。

在對炒菜機(jī)器人失望的用戶心目中，真正的服務(wù)機(jī)器人其實(shí)應(yīng)該更具備“人”的特征。“服務(wù)機(jī)器人要有基本的五感(看、聽、嗅、嘗、觸)，能聽、能看、能撫摸、能幫扶，包括有嗅覺能力，能感知到氣味并做出應(yīng)對。”清華大學(xué)教授徐迎慶認(rèn)為，從用戶體驗(yàn)來講，服務(wù)機(jī)器人要具備溝通和交流的能力，甚至要能聽出語言中不同情感的差別。

嗅覺和觸覺仍需探索

成都的何女士對記者說，女兒帶著他們老兩口在成都老字號川菜紅杏酒家吃飯，上菜的是機(jī)器人，他們還拍了視頻。

當(dāng)送菜機(jī)器人穿過熙熙攘攘的大廳，把麻婆豆腐端給食客時，用的是機(jī)器人五感中的視覺功能。

據(jù)了解，目前機(jī)器人五感的應(yīng)用中，視覺、聽覺領(lǐng)先，嗅覺和觸覺仍舊在探索中。在觸覺方面，清華大學(xué)未來實(shí)驗(yàn)室為盲人設(shè)計(jì)了一臺專用計(jì)算機(jī)，配有性價(jià)比最好的高分辨觸覺終端，可以顯示高精度的觸感盲文和觸覺圖像。

“類比人的五感，現(xiàn)在不少服務(wù)機(jī)器人不僅能和我們對話，也可以繞過障礙物行走，這是聽和看的能力。”騰訊研究院院長司曉說。

從目前來看，對服務(wù)機(jī)器人嗅覺、味覺以及觸覺的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。服務(wù)機(jī)器人如果要走進(jìn)家庭，需要五感進(jìn)一步提升，例如洗碗機(jī)如果沒有及時清理會產(chǎn)生氣味，服務(wù)機(jī)器人可以使用嗅覺技術(shù)來檢測并提醒。

人對世界的感知是通過眼耳鼻舌身，機(jī)器人的感知則是各種傳感器，因此，五感的發(fā)展速度與傳感器密切相關(guān)。張正友認(rèn)為，機(jī)器人的視覺發(fā)展較好，這跟作為傳感器的攝像頭長期應(yīng)用密切相關(guān)，如今攝像頭已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，分辨率越來越高，噪聲越來越小，且積累了很多的數(shù)據(jù)，從而可以訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行圖像識別等。但觸覺、嗅覺等方面還沒有標(biāo)準(zhǔn)的傳感器，既缺乏足夠的感知能力，也缺乏足夠的數(shù)據(jù)量支撐機(jī)器人學(xué)習(xí)。未來，隨著AI技術(shù)和越來越靈敏的傳感器相結(jié)合，人機(jī)共生就會往前推進(jìn)。

結(jié)合人工智能技術(shù)是重要命題

AI(人工智能)在機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮了決定性的作用。司曉認(rèn)為，由于家庭服務(wù)場景非結(jié)構(gòu)化且非常復(fù)雜，服務(wù)機(jī)器人要執(zhí)行比工業(yè)機(jī)器人更復(fù)雜的操作，因此對交互性和自主性更為看重，AI在其中扮演著重要角色。

“AI是推動機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步的動力。”丁漢認(rèn)為，AI的每一點(diǎn)進(jìn)步對機(jī)器人都將是突破性的，也是非常困難的。

張正友認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人多種多樣的服務(wù)功能，所涉及的核心技術(shù)包括AI、機(jī)器人的本體、學(xué)習(xí)進(jìn)階、靈巧操控、理解人的情感并做出相應(yīng)反應(yīng)等，只有這樣，服務(wù)機(jī)器人才有可能進(jìn)入到人機(jī)共生階段。服務(wù)機(jī)器人的智能化再加上學(xué)習(xí)、情感和操控能力，就可以實(shí)現(xiàn)與人、環(huán)境、互聯(lián)網(wǎng)以及其他機(jī)器人的交互。同時，隨著服務(wù)機(jī)器人從自動化向智能化方向發(fā)展，可以通過感知、學(xué)習(xí)、執(zhí)行、規(guī)劃而形成“反應(yīng)式的自主”。當(dāng)可以實(shí)現(xiàn)自主或智能以后，服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用就會非常多，比如復(fù)雜工藝的操作、老年人的陪伴護(hù)理等。

作為一個人口大國，未來服務(wù)機(jī)器人尤其是家庭服務(wù)機(jī)器人在我國將是剛需。“常見的機(jī)器人如送餐機(jī)器人等，其應(yīng)用環(huán)境簡單，不需要很強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境處理能力，是半自主的。”丁漢說，但家庭服務(wù)機(jī)器人則不同。以康復(fù)機(jī)器人為例，至今很難實(shí)際應(yīng)用的難點(diǎn)，一是材料笨重，二是傳感技術(shù)不完備，三是微小電機(jī)等基礎(chǔ)零部件不過關(guān)，四是難以實(shí)現(xiàn)真正的智能化。此外，如果大規(guī)模使用，還需要嚴(yán)格保障安全性，解決續(xù)航能力等。

張正友認(rèn)為，除了電池續(xù)航問題，人機(jī)共生一定要做到零部件輕量化，比如目前的電機(jī)依然很笨重，工藝上需要做輕量化突破。但從商業(yè)角度看，目前機(jī)器人的量不夠大，很少有企業(yè)愿意花成本做工藝創(chuàng)新。

用戶體驗(yàn)也非常重要。高科技不一定是新科技，某些新科技也不一定現(xiàn)階段可以滿足剛需。此外，大規(guī)模服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用還涉及個人隱私保護(hù)等，這些問題都需要業(yè)界共同探討、合理解決。

人機(jī)協(xié)同是大勢所趨，讓機(jī)器服務(wù)于人而非替代人，需要全行業(yè)堅(jiān)持向善向上，讓技術(shù)變得更可解釋、更可信和更安全，讓技術(shù)去增強(qiáng)人的能力，服務(wù)人的需求，共同創(chuàng)造人機(jī)協(xié)作的美好未來。(記者 武曉莉)

關(guān)鍵詞： 服務(wù)機(jī)器人 人機(jī)協(xié)同 人工智能技術(shù) 零部件輕量化