【大公網(wǎng)】北理工張偉民副教授：微納機(jī)器人或開啟市場規(guī)模化生產(chǎn)序幕
發(fā)布日期：2016-05-29 供稿：大公網(wǎng) 編輯：趙琳 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：微納機(jī)器人或開啟市場規(guī)模化生產(chǎn)序幕
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大公網(wǎng)北京5月23日訊 （記者 朱燁 張聰）在“阿爾法狗”大勝人類圍棋精英之后，智能機(jī)器人不斷刷新話題熱度，國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）亦公開預(yù)測稱到2020年，智能機(jī)器人保有量將超過1500萬臺，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1.5萬億美元。對于智能機(jī)器人起步較晚的中國，較多專業(yè)人士認(rèn)為，服務(wù)類機(jī)器人將成為該領(lǐng)域“彎道超車”的關(guān)鍵點(diǎn)，其市場容量及增速將會遠(yuǎn)高于工業(yè)機(jī)器人。對此，北京理工大學(xué)智能機(jī)器人研究所副教授張偉民對本報表示，目前內(nèi)地服務(wù)業(yè)機(jī)器人未來的發(fā)展重點(diǎn)將集中在助老助殘、醫(yī)療和災(zāi)害救援三方面，其中，醫(yī)療類對服務(wù)機(jī)器人的旺盛需求，更表明了該類機(jī)器人急待開發(fā)的巨大市場潛力。
微納機(jī)器人或開啟市場規(guī)模化生產(chǎn)序幕
張偉民同時也坦承，對于醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，雖然高校和研究所等科研單位開發(fā)了多款樣機(jī)，但應(yīng)用于臨床的很少，“國內(nèi)自主產(chǎn)品幾乎沒有銷售”。為彌補(bǔ)科研成果與市場需求之間的巨大缺口，北理工智能機(jī)器人研究所成立了專門團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)研發(fā)可制作微血管的微納操作機(jī)器人。“這個屬于我們首創(chuàng)，目前已有相應(yīng)的血管模型，”該操作團(tuán)隊(duì)博士生孫韜稱，“但仍需進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)和動物測試，預(yù)計開發(fā)周期為2年”。此研究不僅為心血管疾病患者、尤其是微小血管壞死者帶去福音，也意味著未來在血管藥物測試方面，小白鼠將徹底光榮退役，由機(jī)器人制作出的微血管替代。
醫(yī)學(xué)范疇內(nèi)，若微小血管壞死，最有效的治療手段是從身體的其他部分尋找可以用于替換的微小血管，但此來源非常有限，也因此大部分微小血管壞死的病人，是無法挽救的。而孫韜所在團(tuán)隊(duì)目前所做的，正是微小血管替代物的制造研發(fā)過程，通過進(jìn)一步系統(tǒng)升級，可以改進(jìn)三維螺旋狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)的長度與密度，再通過多次纏繞，就可以形成包裹不同細(xì)胞層的仿生人工血管。他指出，如果此替代物有效，這項(xiàng)技術(shù)還可以通過機(jī)器人技術(shù)對其形成大規(guī)模地生產(chǎn)，亦完美解決了醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人對接市場的問題。
“匯童”系列年底將推出第六代
或解決機(jī)器人摔倒無法自行站立難題
比起上述醫(yī)療類機(jī)器人的特定針對性，仿生機(jī)器人則更加注重核心技術(shù)的更新和積累。記者在北理工智能機(jī)器人研究所看到了完成一系列展覽使命的“匯童”第4代和第5代仿人機(jī)器人，分別可以自主完成行走、跳舞、打太極拳等動作，以及與真人進(jìn)行乒乓球?qū)摹?jù)悉，此種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的仿人機(jī)器人，打破了國外對高端仿人機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)的壟斷。第4代“匯童”以研究所的一位教授為原型完成，高1米7、重65公斤，每一個面部細(xì)節(jié)的逼真度均不輸給真人，能順利展現(xiàn)喜怒哀樂等情緒；第5代“匯童”則突破了基于高速視覺伺服的靈巧動作控制與全身協(xié)調(diào)自主反應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)，具有全身30個自由度的活動能力，記者與其對弈過程中竟然連連敗下陣來。
該研究所博士研究生孟非向本報透露，“匯童”第6代將在今年年底推出一個演示樣機(jī)和一個最終版本機(jī)器人，將實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動方式以及各種運(yùn)動方式之間的轉(zhuǎn)換，如摔倒，爬行，行走，翻滾等。他表示，第6代最大的亮點(diǎn)在于能夠突破機(jī)器人倒地?zé)o法自行站立的技術(shù)難題，將增加機(jī)器人摔倒保護(hù)功能，而這項(xiàng)重要功能對于未來服務(wù)類機(jī)器人進(jìn)入家庭或危險環(huán)境作業(yè)，至關(guān)重要。“目前存在于市場的家用機(jī)器人，下肢都像美人魚，是沒有腿的，”孟非稱，“因?yàn)榧依镉袛[設(shè)、小孩等多種不確定因素，因此穩(wěn)固性和安全性更為重要，一旦摔倒，將無法繼續(xù)工作。”鑒于此，第6代帶來的技術(shù)突破將為其提供福音，但在人性化交互上等其他問題上，仍需時日。
學(xué)者：助老服務(wù)機(jī)器人將爆發(fā)式增長
近年來，伴隨著《中國制造2025》等國家鼓勵性政策的頒布，騰訊、百度等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛加入服務(wù)類機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域，為中國提供了難得的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。北京理工大學(xué)智能機(jī)器人研究所副教授張偉民對本報表示，隨著社會轉(zhuǎn)型發(fā)展對服務(wù)機(jī)器人需求的增長，未來中國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品市場前景廣闊，特別是隨著中國逐漸步入老齡化社會，助老服務(wù)機(jī)器人需求量將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。
張偉民表示，根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，服務(wù)機(jī)器人的年均增長率達(dá)20%以上，特別是隨著中國逐漸步入老齡化社會，助老服務(wù)機(jī)器人需求量將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。他指出，從成果應(yīng)用上看，目前中國的服務(wù)機(jī)器人的市場化還主要集中在清潔機(jī)器人和教育機(jī)器人，但隨著助老服務(wù)機(jī)器人的功能的完善，它將能夠勝任在家里陪伴老人、提醒老人吃藥、幫老人料理家務(wù)等日常看護(hù)工作，極大的改變目前整個養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)。
張偉民表示，雖然中國在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)與日本、美國等國家相比起步較晚，但在國家863計劃和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持下，先后針對服務(wù)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，并取得大量研究成果。他介紹，目前，中國服務(wù)機(jī)器人在人機(jī)交互、機(jī)器人運(yùn)動控制、跨尺度機(jī)器人協(xié)同操作、多機(jī)器人系統(tǒng)研究領(lǐng)域有技術(shù)優(yōu)勢，比如，北京理工大學(xué)的仿人機(jī)器人的仿生運(yùn)動規(guī)劃和控制、微納機(jī)器人協(xié)同操作與組裝、軍民兩用的多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)等技術(shù)處于前列水平。
談及未來服務(wù)類機(jī)器人的發(fā)展，張偉民指出，大部分高校和科研院所的研究成果停留在理論研究和樣機(jī)開發(fā)層面，沒有進(jìn)行較好的產(chǎn)品化和技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。他表示，未來服務(wù)機(jī)器人在產(chǎn)品功能上將朝更實(shí)用、更安全，人機(jī)交互、智能學(xué)習(xí)以及環(huán)境感知和適應(yīng)能力更強(qiáng)、低成本等方向發(fā)展。
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