北航教授王田苗：中国机器人的发展机遇与挑战是什么？| WRC 2017

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雷锋。(公开号码:雷锋。记者:8月22日下午，由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科学技术协会联合举办的第三届“世界机器人大会”正式拉开帷幕。此次会议的主题是“创新、创业和创造，迎接智能社会”，包括“论坛、博览会、竞赛和主题活动”四个部分，是中国机器人领域规模最大的一次会议

其中，北航智能制造研究院院长王教授作为第一轮的主讲嘉宾，发表了题为《背景下中国机器人发展的机遇与挑战》的演讲。

王，北京航空航天大学教授，中国电子学会嵌入式系统与机器人分会主席，ieee北京研发中心主任，机器人技术研究所名誉所长，智能技术与机器人技术实验室主任，长江学者国家特聘教授。

近年来，王教授主要从事先进机器人理论与技术的研究，在医疗机器人、移动机器人和嵌入式智能控制方面取得了显著成绩。作为一名创业导师，他孵化并指导学生创新和创办高科技企业，如医疗机器人、两轮自平衡汽车服务机器人、汽车联网大数据、无人驾驶飞行器、汽车操作系统和超级仪表、柔软灵巧的手、智能护理床机器人、科教机器人等。

以下是教授演讲的内容，其中雷锋。他没有改变初衷。

他们问我智能机器人的未来发展趋势是什么。在这里我想和大家分享一些关于智能机器人在最近一年的未来发展方向的想法。

在国家一带一路的号召下，我越来越想从社会形态、需求、产品和技术的角度来看待机器人，而不是从科学、技术、产品的角度来看待社会。如果从另一个角度来理解，我突然觉得机器人有三个明显的优势和趋势，那就是跨学科、人工智能和高效电池。如果这三条主线得以突破，我觉得它将从工业走向社会和家庭，这三个瓶颈有望在未来十年突破，因为在座的所有科学家都发现，这三项脉冲技术是相互推动的。

随着机器人不断进入社会和家庭，一个非常重要的问题是成本太高，所以商业模式可能会改变，也就是说，机器人将从工业变成2b，然后变成2c。如果我们解决了以前在效率、安全和劳动力方面无法解决的问题，甚至可以解决一些特定的人无法下来的地方，这就是2b和2c，这意味着进入家庭，所以我们可以看到，这种方式可以提供一种服务来解决机器人成本高的问题。

最近，我去了美国、法国和日本。我觉得物质生活是丰富的，但谁提供了大量的食品和服装制成品？自动化和无人化的化工厂提供了大量的商品，因此大市场模式是不可逆转的。基于此，我越来越感受到另一种趋势，那就是柔性制造、基于客户需求的大数据定制的无人化工厂、机器人、数控技术、3d打印、agv以及在线和离线人工智能软件服务。

为什么会有三种趋势？社会需求决定产品，产品决定企业，企业又决定技术。从这个角度来看，当自动化非常丰富时，你会发现不需要机器人；当我们安全时，你会发现警察不需要它；当无人驾驶汽车共享经济时，司机不需要它；当我们人工智能教师可以教学生时，我们发现普通教师也不存在，这说明它是由社会形式决定的。

事实上，任何企业生态形成的要素都是向他人提供产品、技术和服务。如果没有这样的东西，你会发现企业的生命线将永远循环，就像古希腊的神话一样。规模和品牌是两条腿，需求饱和和被其他技术颠覆是三条腿。在这个时候，我们必须创造新的产品和服务，否则我们必须死亡。这是任何企业都面临的一个三段论。在这种情况下，企业家非常重要，需要激情、进取和领导才能。

让我们理清社会的未来发展。这些是我自己的研究和概括，可能不完全正确。蒸汽机、电力和我们所说的航空航天、芯片生物学和未来。

未来的形式是什么？在这里，从2006年到2016年，美国商务部对几个行业的增长做出了一些结论，只要低增长率的行业和技术就会结束。机器人制造业需要9%的增长率，娱乐媒体需要8%的增长率，物流线下商店和便利店需要12%的增长率。

我们突然感觉到家用电器和汽车。为什么全世界的汽车巨头现在都想改变这种情况？由于汽车的能源、能耗、库存和相应服务已经结束，如果我们看看中国北京，我们可以说，继续发展的汽车数量相对有限。让我们再来看看美国，除了日本汽车持续覆盖美国，美国汽车的份额从60%下降到30%。这表明汽车工业的状态正在改变，这导致了我们所说的智能汽车。新材料、新电池、无人驾驶、共享或共享汽车操作、互联网无人驾驶智能控制，以及传统汽车工厂如何大量生产智能电子座椅。

有了这个概念，我们就能理解未来社会的形式。除了我们称之为安全、民主和自由的体系之外，实际上，剩下的就是顾客的定制直接对应于乐购、沃尔玛、阿里和京东，然后是垂直行业，如安全、能源、农业、医疗、教育和个性化管理。

人们追求什么？我越来越觉得人们在追求幸福、健康和创业。我愿意做服务业或者文艺，那么这种需求驱动的技术是什么呢？首先，它是需求的入口。为什么手机、传感器、芯片和可穿戴操作系统继续通过从美国硅谷到欧洲、日本和中国的融资获得？因为它是入口，所以不排除我们家里的衣服、厕所和灯，它们可能都符合特定顾客的需求。中间件可以理解为软中间件和硬中间件。软中间件是云计算的底层驱动和控制，而硬中间件是自动化行业物联网和硬件的组成部分。工业是关于新材料和能源的。

由此，我们可以得出结论，至少这些方面在中国特别受欢迎，它们既是投资者和企业家的投资方向，也面临着传统企业的转型方向。例如，新消费、新零售和餐饮、共享经济等等，以及大众娱乐、大众新闻和公众评论。从新兴产业的角度来看，5g手机必须推出，因为它将加速个性化需求和个性化通信便利。

包括智能家居和可穿戴设备，未来我们将能够通过语音直接打电话，包括智能汽车、金融和医疗保健、安全、教育、能源和国防，这些都是我们国家非常关心的问题。未来的需求包括电话、传感器、中间件、智能汽车、3d打印、存储机器人等等。本来，我们所想到的agv只是工业，但我们没想到中国现在正在消费领域以100%的速度使用agv，包括物流、仓储和商店，而不是我们传统的汽车工厂和数控agv，这个增长点非常快。还有医疗、物流、抛光等等。

我应该怎么看待一带一路？我把它分成几个部分，包括发展中地区和发展中地区。我觉得在建的地区可能比较落后，发展中的地区往往可以理解为美国、日本、欧洲、韩国，甚至北京、上海、深圳。这样，什么技术对一带一路有帮助？例如，地铁、建筑、安全和通信，以及智能制造、数控、机器人、通信和家用电器医疗，以及一些发达地区的娱乐文化，甚至一些先进技术可以辐射的地方。

这可能与相关的地域文化有关，例如，这是一带一路的战略蓝图。当一带一路的基础设施相对落后时，特殊设备需要先行，包括建筑机械、船舶和农业机械。制造业包括数控工业机器人、3d打印和消费，包括家用电器和物流。在这三个方面，我认为发达地区在一定程度上会延伸到落后地区。例如，无人驾驶车间和化学工厂，以及一些无人驾驶、设备和医疗。由于这方面的成本相对较高，并且与社会制度有关，因此在这个问题上存在时间滞后。

一带一路有几个因素需要理性思考。首先是人口问题。我惊讶地发现美国几乎没有便利店，而日本、中国和韩国几乎没有便利店。我发现这与社会结构有关，包括行为和我们所说的旅行。中国有许多集中的社区，在西方都是独立的独栋住宅，这也决定了一带一路技术研究的发展方向。其次，文化，如环境，需要长期的法律和道德形成。

事实上，免费教育和应试教育以及我们所说的公共环境和概念也值得思考。我曾经去过美国的一个社区，那是一所大学附近的社区。在一个周末的晚上出来后，我发现许多亚洲的爷爷和老太太都在照顾他们的孙女。在西方似乎没有这种情况，父母自己照顾他们。这也属于一种文化，也有伦理上的差异。我认为这是技术开发和一带一路需要考虑的事情。

在这样的背景下，让我们来看看机器人技术和产品的未来发展。例如，我突然觉得无人化工厂是一种趋势，只要有大量的人口，因为很难招聘到同时工作的工人来提高效率。然后是老龄化社会。老年人服务正以20%的速度增长，而在中国北京，老龄化后将达到12%左右。让我们再想一想，日本、欧洲和美国都一样，老年人的需求往往是理性的。

随着互联网和技术的发展，人们变得越来越孤独，这导致了为什么会有机器人对话、机器人同伴、机器人聊天、定制服务和个人助理，包括医生助理、工作助理和生活助理，所有这些都将导致一种新的智能机器。这导致了准确的感知、人工肌肉、认知和我们所说的能量。

在这些方面有几项技术突破。首先，材料，特别是传感和驱动载体的结合，可以大大降低成本，提高安全性。然后是人工智能的软件和学习，以及智能交互和信息。

在过去的五年里，中国进一步改革开放，加大了对科技创新的资本投入。这幅图反映出中国在投资方面排名第一。就人工智能和机器人而言，首先是智能机器人，其次是视觉，然后是自然语言理解和无人驾驶，这是中国投资者关注的一系列方向。在过去的两三年里，作为瑞亚资本和正格基金的顾问，我参与了他们的一些科技投资方向，见证了我提到的这些技术、产品和创新的过程。例如磁悬浮电机无摩擦，噪音降低80%，节能30%。还有水下娱乐机器人、软式机器人和无人驾驶飞行器。

让我们看看软机器人，我们也可以添加相应的液态金属，并根据不同的温度改变其硬度。这个成本价只有传统机电一体化的1/10，即机电一体化设备15-20万元，但只需要1-2万元。柔软的手可以抓鸡蛋、饺子、冰淇淋甚至其他东西。它可以通过3d打印或罐装不同的材料来形成相应的硬度和强度。目前，它可以承受3公斤，精度约为2毫米。重要的是，它的成本只有传统的1/10。

我很高兴我们的研究是与德国范斯通合作进行的。这是我们自己的研发，基于3d打印和不同的材料。其结构相对简单，对易碎、新鲜等物品有较好的安全性。为了探索这种应用，我们还与bpp合作测试生产线上设备的寿命和长度。这是abb的并联机器人。可以想象，这种蛋糕和食物需要加湿器或通用机电设备。一方面，很难抓住，另一方面，很容易损坏这些蛋糕。

就人工智能而言，我们一直认为无人驾驶，包括操作系统，是非常重要的。目前，机器人从短途运输工具开始，即我们与英特尔、红杉和小米合作的两轮车的短途运输、行李搬运和未来小型无人驾驶。那是雷军访问美国波士顿时形成的一个实验。

赛格威有创业的能力。我的学生切断了这个手柄，定位应该更加准确和实时。我没想到这会提高安全性，因为人的自我感觉可以把握平衡。此外，它的成本突然急剧上升。我们知道赛博坦的成本大约是6000-7000美元。通过小米的供应链和中国的制造能力，它的销售价格只有2000美元。基于它的机器人服务平台可以跟踪、养狗和照顾孩子。

无人驾驶是利用目前的开源技术形成的，其响应速度是在1.4秒内启动。手机操作系统启动需要很长时间，大约10-15秒。让我们看看它的启动时间。这意味着在未来，汽车前方的屏幕可以是任意的，可以与手机地图、微信等短信结合，从而大大加快制造速度。目前，无人驾驶主要在内蒙古、黑龙江、新疆和青海使用，因为面积特别大，而且还有医疗机器人，包括康复、假肢等。

基于以上研究，我们经常可以了解到许多需要开发的机器人尖端技术，甚至是产品的关键技术。在这里，我需要理解高德纳的曲线，它将市场上技术的简单发展与现实中的泡沫估值和未来有价值的估值联系起来。

我们可以清楚地感觉到，在未来的资本市场或技术突破中，我们所称的深度学习芯片和脑科学，包括新能源、仿生学、服务和云，现在受到人们的特别关注。中国的一些地方选择了无人驾驶、医疗和仿生。右边的已经在中国表现出强劲的盈利能力，并开始占领市场，如物流、agv和特种打磨焊接，以及人工智能的互动助手和聊天，以及视觉和相应的语音模块。

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