15位學界、業界大咖深度解讀仿生機器人及機器人應用

雷鋒網按：2018 全球人工智慧與機器人峰會（CCF-GAIR）在深圳召開，峰會由中國計算機學會（CCF）主辦，雷鋒網、香港中文大學（深圳）承辦，得到了深圳市寶安區政府的大力指導，是國內人工智慧和機器人學術界、工業界及投資界三大領域的頂級交流盛會，旨在打造國內人工智慧領域最具實力的跨界交流合作平台。

6月29日國內最高規格AI盛會CCF-GAIR 2018盛大開幕，來自全球的頂尖學界和業界的大咖在AI前沿專場分享了許多乾貨，6月30日的CCF-GAIR 2018延續了第一天的火爆和精彩，計算機視覺專場、智能安全專場、金融科技專場、仿生機器人專場、機器人應用專場5個平行專場如期舉行，不同領域的50多位學界和業界大咖分享了他們最新的研究成果，展示了他們最新的應用產品。其中，仿生機器人專場和機器人應用專場從前沿學術研究及產業應用兩個角度深度解讀機器人發展。

仿生機器人專場

仿生機器人專場主席鄧新燕在開場時指出，仿生機器人專場的五位演講嘉賓將分別從飛行、水下、四足、爬臂、微納米機器人進行介紹，這是很好玩的分論壇。

卡內基梅隆大學的機械工程學教授Metin Sitti首先介紹了自己早期關於壁虎的黏著原理的仿生學研究。壁虎的指頭上有纖維，提供了很強的吸附力，而不需要像昆蟲一樣需要黏液，是一種乾性黏性。他們開發了多款具有黏性足的機器人，可以在各個方向的表面上自由移動。他們也設計了基於纖維的萬用軟性夾具，纖維+負壓提供了很強的拿取能力。Sitti教授還創建了公司，開發了多款具有黏性的產品。

卡內基梅隆大學的機械工程學教授Metin Sitti

在介紹蝙蝠的跳躍起飛、蜥蜴的水上奔跑仿生機器人後，Sitti教授重點介紹了今年2月剛發布在《自然》雜誌的最新研究——微型軟體機器人。它尺寸極小，非常柔軟，由磁場驅動，單個機器人就可以模仿水母、毛毛蟲、帶魚、章魚等多種軟性變形的運動模式；甚至它還可以跳躍以及自由地出入水面內外。演講期間眾多的精彩演示視頻也迎來了聽眾的熱烈掌聲。

南京航空航天大學教授、博士生導師戴振東教授對壁虎的仿生學原理和工程技術做了全面的研究，也在演講中一一做了介紹，包括壁虎手指的黏性、骨骼結構、肌肉布局、運動模式等方面做了細緻的數學分析，通過豐富的圖片和視頻介紹了自己小組設計的機械仿生結構和完整的壁虎機器人。

南京航空航天大學教授、博士生導師戴振東

戴教授表示，仿生是跨學科的，他們希望成為整個仿生科學與技術大生態圈裡面一個根，通過大家的協同努力把這個事情做大做好，為國家、為仿生事業做一點工作。

北京大學工學院教授謝廣明研究的方向是仿生機器魚，他也是國際水中機器人大賽的創立者。他認為，具有生物特徵和功能的智能仿生水下機器人是機器人技術中的前沿領域。謝教授表示，他們仿生了包括鯉魚、仿海豚、兩棲類等仿生對象，目前集中在箱魨魚的仿生。仿生首先要實現運動，但光會動還不能解決問題，還需要通過側線系統感知環境變化。謝教授同時指出，既要做個體層面的仿生，也要做群體層面的群體仿生，因此需要仿生電場的通信與組網。

北京大學工學院教授謝廣明

謝教授表示，在研究的過程中發現一個有趣的問題，就是在機器+生物混合群體系統中，被仿生的對象受到了影響，即被仿生的魚在仿生機器魚的帶領下遊動，未來或許可以做更多有趣的事情。至於應用前景，謝教授認為仿生機器魚的潛在應用方向包括：水環境監測，水下污染源探尋，水面垃圾清理，水下垃圾清理，管道檢測清理，海水污染清理等。

接下來登台的是浙江大學智能系統與控制研究所機器人實驗室主任熊蓉，她表示仿人機器人是對人類的形態和功能模擬的機器，可能是在各種機器人中最符合大眾對機器人想像的機器人。仿人機器人的研究圍繞機器人靈活、快速、穩定、高能效，對能耗的要求這點開展，並且逐步結合智能的作業開展有關研究。圍繞著這些研究的目標，相關的研究內容包括仿生的機構設計、關節的驅動、整個身體多關節的協調運動規劃，對不平整地面外力擾動的控制。還有實現智能作業、智能移動，需要對環境進行感知、伺服規劃。

浙江大學智能系統與控制研究所機器人實驗室主任熊蓉

熊蓉在演講中還展示了她團隊研究乒乓球對打仿人機器人的成果以及其中相關的技術推廣，包括儀錶自動讀數、飲料灌封管控、聯想兩輪平衡車等。還有最新的仿人機器人研究成果展示，不過她也指出仿人機器人面臨的腿足運動、伺服操作、智能移動的難題，目前她的團隊已經到了圍繞第三個問題研究的階段，現場通過視頻展示了雙足仿人機器人的研究成果。

仿生機器人專場最後登台演講的是美國普渡大學機械工程學院副教授鄧新燕教授，她介紹的是仿蜂鳥，也就是可懸停撲翼機器人方面的研究進展。與我們常識中的不一樣，鄧教授首先介紹了小尺寸的撲翼機器人和大尺寸的固定翼飛行器在空氣動力學和控制方法方面都有很大的區別，所以她們小組在反向工程研究中有許多新的發現，也針對性地做出了許多技術成果。

美國普渡大學機械工程學院副教授鄧新燕教授

其中一項重點介紹的技術是昆蟲和蜂鳥的翅膀有許多組不同的肌肉控制，運動有6個自由度，而仿生機器人限於體積重量，翅膀的驅動器只有兩個自由度；鄧教授提出了形式簡單但思想深邃的解決方案，僅有1~2g重量的仿生機器人的限定自由度移動的多個演示視頻也展示出了方案的優秀效果。最後鄧教授還提出了一點自己的思考，基於物理模型的傳統飛控和機器學習之間各有優劣勢，未來的機器人設計可能需要更多地考慮兩者融合。

上午的仿生機器人專場到場嘉賓聽講十分專註，在演講嘉賓演講結束之後非常積極主動地與演講嘉賓進行深入的交流，可見 CCF-GAIR 演講嘉賓以及參會嘉賓的專業性。經過短暫的休息調整，下午的機器人應用專場繼續精彩開講。

機器人應用專場

機器人應用專場首先登台的是北京航空航天大學教授、長江學者特聘教授王田苗教授。作為機器人學術前沿領域的領軍人物，王田苗通過45 分鐘的深度報告，梳理了當前智能機器人行業的發展現狀，並重點強調了我國機器人行業發展所面臨的核心技術差距和市場競爭殘酷等問題。他表示，機器人之所以沒有發展起來是因為解決問題有限，成本昂貴，技術體系封閉，軟硬分離標準化以及理想化仿生探索。當然，王田苗教授給出了對推進中國機器人行業發展的幾個看法：

要重視智能製造服務模式；

要重視品牌和標準化，有利於推動中國產品走向世界；

工業科技推動智能製造、智能機器、智能服務變革。

北京航空航天大學教授、長江學者特聘教授王田苗教授

香港中文大學（深圳）機器人與智能製造研究院副院長丁寧接下來發表了《特種機器人標準化工作的探索與研究》的主題演講。他表示，特種機器人兩項基礎標準編製在2015年7月1日啟動，將在2019年1月1日正式執行。特種機器人的定位是為城市服務，輔助/替代技術工人從事急難險重工作，為城市日常生活場景，替代客戶服務人員從事繁重/重複的工作。目前，標準化工作規劃國內外處於同一起跑線，未來各行業的專用裝備將逐步具備機器人屬性。

香港中文大學（深圳）機器人與智能製造研究院副院長丁寧

丁寧指出，為城市服務特種機器人的設計理念應該是共存、共融、共生，基於構建機器人、城市、人的共生關係。特種機器人可以應用於城市大型技術設備維護，設備檢修養護等。其中一個典型的案例就是輸電線路巡檢機器人，不過還不夠成熟，下一代的設計思路是能源自主獲取，長期自主作業，而其中又涉及到機器人本體形態、運動策略與智能屬性等科學問題。

機器人應用專場還邀請到了大疆創新公共關係負責人謝闐地進行分享，他首先分享了剛剛得到的大疆獲得IEEE的機器人大獎的好消息。他表示，大疆在影視工業領域、傳媒領域的應用已經取得了很大的成功。講機器人和商用落地的時候他們得到一個經驗，如果做機器人的商用化，一定把擅長的對象推廣到行業中，變成這個行業最主流的東西。

大疆創新公共關係負責人謝闐地

他同時表示，大疆想再往前走一步，還要進入工業、農業、公共安全、公共服務等領域。在這些商業應用裡面最關鍵的不是用不用無人機、無人機是否能飛得起來，而是是否採用司法的標準，能不能進入實際使用中。當平台和數據採集能夠達到一定的要求，需求部門自然會找到你，他會告訴你需要把數據改變成什麼樣，如何到行業的數據流中。他還給出了關於無人機的思維：

消費級的成功是發展工業級產品的必由之路；

理解產業變革，並成為重要工具；

成為前沿技術的強載體。

接下來上台的高仙機器人創始人兼CEO程昊天在演講中提到，商業應用對於機器人的要求也越來越高，全場景移動能力在整個行業里變得至關重要。高仙機器人提出了SLAM2.0的概念，與通過雷達或視覺尋找特徵點和物體表面輪廓來定位坐標的點雲SLAM相比，SLAM2.0引入了視覺、模式識別和感知，可以對物體進行識別。通過語義SLAM，機器人可以對物體進行具體的識別，根據物體的位置去定位自己的朝向和最終的目標點，並針對不同的物體精確執行不同的動作。

高仙機器人創始人兼CEO程昊天

此外，隨著任務或是場景複雜性越來越高，尤其是在全場景移動的需求上，單個感測器的局限會越來越大。程昊天認為，視覺和激光雷達是非常好的互補關係，SLAM在未來三到五年的發展方向一定是多感測器融合。他表示，高仙機器人通過多感測器融合，可以實現檢測停車樁、地面水漬等以往單一激光雷達無法實現的功能。相應的，路徑規劃以及複雜場景中的避障也是非常重要的核心能力和發展方向。

中科院深圳現金技術研究院研究員 IEEE RCAR 2019主席夏澤洋作為機器人應用專場最後的演講嘉賓帶來了《精準口腔正畸 診療機器人技術與系統》的演講。他首先指出，臨床口腔正畸採用基於試錯的經驗診療模型，導致臨床治療效果差、周期長、綜合成本高，高達24.6%患者中途放棄治療。

中科院深圳現金技術研究院研究員 IEEE RCAR 2019主席夏澤洋

針對上面提到的問題，夏教授和他的團隊開展了精準口腔正畸診療的機器人工作，以口腔正畸學作為臨床機理，計算生物力學作為診療方法，最後通過機器人設備進行臨床實施。關鍵目的是希望推動目前基於試錯的經驗診療模式向可預測的精準診療模式提升，在合理時間內給予患者個性化、可預測的精準診療。然後夏教授具體講述了如何在組織重構的基礎上建立可視化的診療系統，並表示目前他們在實驗室建立的示範應用系統，包括診療、器械製備部分。後期主要是若干個輔助診療終端的應用示範中心模式，一分鐘一套可以制出來，這個速度很快。

最後的圓桌討論環節，機器人專場主席、國家「萬人計劃」科技創新領軍人才、中科院深圳先進技術研究院研究員、智能仿生中興執行主任吳新宇擔任主持人，靈喵機器人創始人、禧滌智能聯合創始人CTO韓龍、宇樹科技聯合創始人 副總裁陳立、大道智創聯合創始人兼CEO趙信宇、NXROBO創始人兼CEO林天麟共同討論了機器人的商業化和產業化前景。

靈喵機器人創始人、禧滌智能聯合創始人CTO韓龍認為現在有三個比較好的創業點，一是家用清潔機器人，無論是普及率、技術的成熟度都還有很大的進步空間；二是個人娛樂機器人隨著部件的成本降低，偏玩具類產品會是很好的方向；三是水下機器人，大公司還沒有特別關注到這一點，這個領域有技術門檻，也有很多應用點可挖掘。創找過程中比較難的一個是找到合適的合伙人，一個是驗證商業模式，還有就是找到投資，每個階段都有不同的難題。

對於機器人的落地前景以及初創企業面臨的問題，大道智創聯合創始人兼CEO趙信宇有一些不一樣的看法，他認為B端的市場一定會先於C端爆發，B端的場景需求更明確，客戶的付費意願會更強烈，不像C端會面臨更多的不可控因素，如果一個企業特別是創業企業早期想存活下來，可以考慮先從B端入手，包括目前幾個比較火的方向，如安防巡檢、無人清潔。至於難點，則是某項核心技術並沒有那麼強的如何時候把核心優勢轉化為錢，對於公司來說是非常重要的問題。

對吳新宇提出的獨角獸公司進入初創公司所在的細分領域怎麼在競爭中保持優勢的問題，宇樹科技聯合創始人 副總裁陳立表示這個問題在創業之初就有做比較深刻的思考，也是非常現實的問題，他的建議是對於沒有特別深厚社會背景的初創者、創業者太建議涉及常規的市場，因為風險太大。對於宇數科技而言，四足機器人本身市場體量相對較小，技術還需要有時間做迭代，大公司可能不會做，即便嘗試也會在未來市場有比較好起色的時候他們才會切入，面對競爭最好是有先發技術優勢、知識產權的壁壘。

NXROBO創始人兼CEO林天麟認為，選賽道非常重要，剛開始創業的時候不要選擇大公司已經在做的事情，同時要找有足夠大市場的領域，後續即便有一些巨頭進入，也會找到發展的空間。如果剛好碰到巨頭目前在做或者打算去做這個事情，要麼跟他合作，合作共贏也是一個出路。他同時認為不存在一家公司、巨頭公司會把所有機器人行業吃掉，對於小公司，要發揮靈活的優勢，變通很重要，生存下來再找一些新的發展機遇。

CCF-GAIR第二日的所有分論壇已經圓滿落幕，7月1日，CCF-GAIR 2018還有IoT、AI晶元、智能駕駛、自然語言處理、AI+、投資人六大專場將如期舉行，請繼續關注雷鋒網的報道。

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