我國已成為機器人產業(yè)最大市場。國內多個城市也在布局發(fā)展機器人產業(yè)。深圳市依托在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網等領域的產業(yè)基礎支撐,在機器人產業(yè)上已連續(xù)取得長足發(fā)展,2014年已有237家機器人產業(yè)鏈企業(yè)。
盡管如此,包括深圳在內,國內城市的機器人產業(yè)普遍面臨核心技術缺失的問題。為繼續(xù)推動機器人產業(yè)快速健康發(fā)展,扭轉核心技術受制于人的局面,2014年底,深圳市有關部門出臺了《深圳市機器人、可穿戴設備和智能裝備產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014-2020年)》及《深圳市機器人、可穿戴設備和智能裝備產業(yè)發(fā)展政策》。
可以預見,未來一些年內,機器人產業(yè)將成為深圳市吸引大學畢業(yè)生等新就業(yè)人群的主要產業(yè)之一,而各級各類部門也將更多的跟這個產業(yè)打交道。人們需要更多的了解機器人產業(yè),理解機器人科技變革的規(guī)律和走向,建立起一套符合技術演化創(chuàng)新規(guī)律的認知圖景。
機器人技術起源于美國,但產業(yè)化的先鋒和主力卻是日本,這是因為日本較早面臨勞動力短缺的壓力,而后又提前進入老齡化社會。從上世紀70年代開始,日本政府和產業(yè)界就推出了相關的激勵政策,這些政策覆蓋技術研發(fā)、財政投融資、優(yōu)惠稅收、情報信息等多個領域,迄今對于中國等機器人產業(yè)的后發(fā)國家仍具有借鑒意義。
日本機器人學會在1983年成立,旨在提供學術技術交流、推廣新技術應用和知識普及。該學會推出的《機器人科技:技術變革與未來圖景》,最近由人民郵電出版社引進出版。這本書的執(zhí)筆作者均為日本機器人產業(yè)企業(yè)、研究機構的一線專家,從機器人認知與意識、機器人仿生學、機器人系統(tǒng)、機器人硬件、機器人知覺、機器人競賽等方面,總結了現(xiàn)階段的機器人技術,講述了相應的技術原理。這本書有助于讀者了解機器人研究和產業(yè)化的進展,對這個產業(yè)面臨的整合問題、安全問題、成本問題、倫理問題形成初步概念。
全書首先介紹機器人與其他科學領域的互相融合,比如機器人與神經科學、心理學的融合。讓機器人擁有人所擁有的能力,這是機器人研究的一項重要目標,科學家為此將人的溝通能力模式化,通過心理學、生物學、神經科學等學科的融合,讓機器人從模仿開始,探索掌握人所具有的溝通能力、社會環(huán)境適應能力。日本機器人產業(yè)通過計算聽覺場景分析,讓機器人效仿人類獲得聽覺、視覺。生物學與機器人的融合是目前日本機器人產業(yè)力圖推動實現(xiàn)的目標,目前仍有許多難題亟待解決。
接下來,《機器人科技:技術變革與未來圖景》這本書介紹了日本等國20世紀90年代以來在機器人系統(tǒng)領域的進展,從仿人機器人、水下機器人、無人飛行器、微型機器人、軟體仿生機器人,再到實現(xiàn)高輸出化、高速化的機械手臂。值得一提的是,日本社會近年來少子化、老齡化程度不斷加深,促使日本機器人產業(yè)在智能生活空間、智慧城市等領域進行了更多大膽實驗。東京大學20世紀90年代起就在一直研究智能生活空間,為病房等特定空間開發(fā)多種專用的輔助機器人。日本的大阪車站北區(qū)也正在推動實現(xiàn)智能型的生活市鎮(zhèn)實驗。
在介紹日本國內已初步產業(yè)化的醫(yī)療、看護、建筑、農業(yè)、娛樂等多個用途的機器人應用后,書中還從工程學等學科角度探討了機器人應用的下一步發(fā)展方向。全書第四章、第五章分別介紹了機器人硬件設備和軟件系統(tǒng)的新潮流,包括一些仍處于實驗室研究階段的新型構想。
全書第六章、第七章分別談到了機器人動作和機器人知覺。日本科學家利用二足步行與運動規(guī)劃,較為明顯的改善了仿人機器人的動作規(guī)劃,并利用被動步行與機器學習技術,讓機器人像人類一樣自然行走。日本產業(yè)界還在努力推動測量學、計算機視覺、增強現(xiàn)實技術、機械學習等領域技術的創(chuàng)新及融合,以提高機器人的定位和行走能力。
日本的機器人競賽已經完整覆蓋了中小學、大學和企業(yè)。低年級學生通過競賽了解基礎知識和技術,中高年級學生則可以通過集體合作來創(chuàng)作機器人,而在高校和研究機構,專家評委更看重的是機器人設計創(chuàng)意。機器人世界杯足球賽等活動則同時起到了振興足球與機器人產業(yè)的作用。《機器人科技:技術變革與未來圖景》一書第八章就日本機器人競賽的介紹,對中國當下具有直觀的借鑒意義。