中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )副理事長(cháng)、中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所所長(cháng)于海斌

像機器人這樣一個(gè)萬(wàn)億美元的市場(chǎng)，日后一定會(huì )走進(jìn)我們生活的各個(gè)方面。但是機器人每到一個(gè)新的環(huán)境，要做到與物理環(huán)境的深度融合，依舊面臨很大的挑戰。機器人對非結構環(huán)境的認知能力還有很大的提升空間。所以，在機器人編程、環(huán)境感知和人機交互方面仍存在一些挑戰。

從機器人發(fā)展的五十年歷程來(lái)看，從第一臺工業(yè)機器人的出現，到大批量進(jìn)入制造業(yè)進(jìn)行多樣化地應用，及至未來(lái)大批量地進(jìn)入家庭，呈現的是爆發(fā)性增長(cháng)。但是這些機器人都是機器人的單體，并沒(méi)有和基礎設施關(guān)聯(lián)起來(lái)。我們設想一下，在信息時(shí)代，改變人類(lèi)社會(huì )的產(chǎn)品，哪一樣能夠做到家喻戶(hù)曉、路人皆知但不和基礎設施聯(lián)接起來(lái)呢？汽車(chē)到處都有，它有一個(gè)強大的基礎設施支撐；手機現在無(wú)處不在，它有一個(gè)強大的網(wǎng)絡(luò )基礎設施支撐。因此，機器人作為智能終端，與信息基礎設施相連，將會(huì )是未來(lái)的發(fā)展趨勢。

機器人互聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)機器人的基礎上，從機器人應用和推廣或者技術(shù)需求的角度來(lái)提出來(lái)的。所以其核心問(wèn)題是“兩個(gè)互聯(lián)”：一個(gè)是水平的互聯(lián)，一個(gè)是縱向的互聯(lián)。水平互聯(lián)就是機器人和機器人之間的協(xié)作。機床和機器人有挺大的區別，機器人能夠移動(dòng)和自主認知環(huán)境，機床聯(lián)網(wǎng)做運動(dòng)控制的時(shí)候對幾個(gè)軸之間的協(xié)同精度要求非常高，但畢竟是在一個(gè)有限工作空間下。如果機器人要在跨地域或者可移動(dòng)的未知環(huán)境下做到協(xié)同的話(huà)，現在的網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)性很難滿(mǎn)足要求，因為需要多個(gè)維度的協(xié)同保證精度才能搞出一個(gè)確定的軌跡。

機器人互聯(lián)網(wǎng)的概念。它的內涵應該是實(shí)現機器人、物理過(guò)程、信息和人之間的橫向和縱向的兩個(gè)融合。這些目標的實(shí)現是基于已有的技術(shù)，但是要對現有的技術(shù)進(jìn)行提升和改造。特別是現在5G時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，5G和4G最大的區別是在面向各個(gè)領(lǐng)域定制了自己的很多標準和要求。機器人互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò )角度來(lái)看是借助機器人促進(jìn)信息物理深度融合，從機器人的角度來(lái)看是借助互聯(lián)網(wǎng)的資源擴充本身的能力。

機器人互聯(lián)網(wǎng)目前的應用落地依然存在許多挑戰。重點(diǎn)體現在這樣幾個(gè)方面：第一是無(wú)縫集成，基礎技術(shù)有挑戰，特別是在離散制造業(yè)，如何構建機器人無(wú)線(xiàn)協(xié)作網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足高速互聯(lián)、高并發(fā)接入、高精度時(shí)間同步的要求。離散制造目前的指標很難達到，即使達到了這樣的指標，離散制造的指標拿到機器人的高速高密度運動(dòng)的環(huán)境下還不能完全滿(mǎn)足要求。

在計算方面，首先，計算任務(wù)遷移到云端難以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。另外，本地的資源受限，無(wú)法處理那么多復雜的計算。因此，如何為機器人高效互聯(lián)協(xié)作提供邊緣計算資源，成為了下一步工作重點(diǎn)。

對于未來(lái)發(fā)展，機器人要能夠更廣泛普及地走到未來(lái)，我們在基礎設施、基礎平臺上還是面臨許多挑戰。當然，這個(gè)平臺的背景下也蘊含著(zhù)非常多的基礎問(wèn)題，總之，機器人發(fā)展要與信息技術(shù)深度融合，是未來(lái)值得關(guān)注的主要方向之一。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年9月刊