服務(wù)機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，能幫助人類(lèi)完成除生產(chǎn)制造加工過(guò)程之外的工作。服務(wù)機器人包括專(zhuān)用服務(wù)機器人和家用服務(wù)機器人。其中專(zhuān)用服務(wù)機器人是指在特殊環(huán)境下作業(yè)的機器人，如核電站事故檢測與處理機器人、極地科考機器人、反恐防暴機器人、軍用機器人、救援機器人等；家用服務(wù)機器人是指服務(wù)于人的機器人，如助老助殘機器人、康復機器人、清潔機器人、護理機器人、醫療機器人、教育娛樂(lè )機器人等。

由應用場(chǎng)景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習、人機協(xié)作是服務(wù)機器人必須具備的最重要的能力，但目前面市的多數服務(wù)機器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機器人產(chǎn)品，這些能力嚴重欠缺，必須通過(guò)AI技術(shù)賦能才能有效提升。

1　賦能服務(wù)機器人的AI技術(shù)

目前人工智能正進(jìn)入技術(shù)創(chuàng )新和大規模應用的高潮期、智能企業(yè)的開(kāi)創(chuàng )期和智能產(chǎn)業(yè)的形成期，AI技術(shù)正在為萬(wàn)千產(chǎn)品、千行百業(yè)賦能,人類(lèi)正在進(jìn)入智能化時(shí)代。智能服務(wù)機器人作為AI技術(shù)得以施展其強大威力的最佳用武之地，理應成為智能機器的典型代表。

智能化時(shí)代的服務(wù)機器人應當具備哪些基本能力？從服務(wù)機器人應用場(chǎng)景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習、人機協(xié)作是服務(wù)機器人必須具備的基本能力。目前面市的多數服務(wù)機器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機器人產(chǎn)品，這些能力嚴重欠缺，必須通過(guò)AI技術(shù)賦能才能有效提升，成為具有類(lèi)人智能的服務(wù)機器人。

機器人在替人進(jìn)行勞作時(shí)，其能力有三個(gè)層次：能行動(dòng)、有感覺(jué)、會(huì )思考。僅能模擬人的動(dòng)作擴展人的體能的機器人主要是能源驅動(dòng)的動(dòng)力工具，具有“能行動(dòng)”的能力；能根據所采集的信息自動(dòng)執行事先設計好的程序的機器人是自動(dòng)機器，在“能行動(dòng)”的基礎上增加了“有感覺(jué)”；只有能按照給定的知識和規則自主做出決策并執行決策的機器人才能稱(chēng)為智能機器人，具有“能行動(dòng)、有感覺(jué)、會(huì )思考” 三個(gè)層次的能力?！皶?huì )思考”是智能服務(wù)機器人的核心特征，其具有的學(xué)習、思考、自主決策等能力來(lái)自于大量人工智能技術(shù)的賦能，如表1所示?？梢灶A見(jiàn)，這些智能技術(shù)的綜合應用，將使服務(wù)機器人的“感覺(jué)”能力提升為“感知”能力，服務(wù)機器人的“自動(dòng)執行”能力提升為“自主決策”能力，服務(wù)機器人的“調度知識”能力提升為通過(guò)學(xué)習“獲取知識”的能力。服務(wù)機器人不再是冷冰冰的機器，它們將具有類(lèi)似人的思維、類(lèi)似人心理和情感，善解人意，表情豐富，行為舉止愈來(lái)愈有“人”的特點(diǎn)。這樣的智能服務(wù)機器才真正完成其“服務(wù)”任務(wù)，才能無(wú)愧于“機器人”這一頭銜。

表1 可賦能服務(wù)機器人的 AI技術(shù)

2　核心技術(shù)突破與標準制定是提升服務(wù)機器人智能的關(guān)鍵

從發(fā)展階段看，實(shí)現智能服務(wù)機器人的發(fā)展需經(jīng)歷三個(gè)階段，即：能存會(huì )算的計算智能，能聽(tīng)會(huì )說(shuō)、能看會(huì )認感知智能，能理解、會(huì )思考的認知智能。其中，服務(wù)機器人的計算智能已經(jīng)比較完善；語(yǔ)音識別、圖像識別、自然語(yǔ)言處理和生物識別等感知智能也基本具備；目前最薄弱的是認知智能階段，因此目前多數服務(wù)機器人的理解和思考能力非常有限，嚴重影響了其服務(wù)能力。顯著(zhù)提升服務(wù)機器人的智能水平尚有待相關(guān)核心研究領(lǐng)域取得重大突破。主要包括：

（1）模擬人類(lèi)思維、意識、推理、記憶、學(xué)習、交互等智能活動(dòng)的機理研究；

（2）類(lèi)腦認知的理論、方法和技術(shù)研究；

（3）類(lèi)人智能行為的理論、方法和技術(shù)研究；

（4）研究人-機協(xié)同的理論、方法和技術(shù)研究。

目前市場(chǎng)上充斥著(zhù)大量偽AI產(chǎn)品，如何甄別？感性地看，智能產(chǎn)品會(huì )因為具有人工情感而人-機和諧，具有感知智能而反映靈敏，具有自學(xué)習能力而念熟能生巧，具有自然語(yǔ)言理解能力而善解人意。而要理性地評價(jià)智能產(chǎn)品，就需要研究制定一個(gè)術(shù)語(yǔ)規范、內涵專(zhuān)業(yè)、通用性強的智能服務(wù)機器人標準技術(shù)通則，為制造商、銷(xiāo)售商、監管部門(mén)和消費者提供一個(gè)具有較高的技術(shù)權威性、較強的操作性、評價(jià)智能服務(wù)機器人“智商”水平的依據。

3　未來(lái)智能服務(wù)機器人對社會(huì )及生活方式的影響

隨著(zhù)智能化進(jìn)程的加速，智能服務(wù)機器人的種類(lèi)和形態(tài)將越來(lái)越豐富，形形色色的實(shí)體或虛擬智能服務(wù)機器人將愈來(lái)愈多地走進(jìn)尋常百姓家庭，參與我們的衣食住行，成為我們工作和日常生活不可或缺的智能幫手。例如：

（1）衣——智能穿戴機器人將改變未來(lái)人類(lèi)的穿戴方式。智能穿戴機器人可以進(jìn)行人體生理信號監測、情緒分析與調整、自動(dòng)調溫、特殊人群監測，還可以為身體做各種治療。

（2）食——智能飲食與烹飪機器人。智能飲食涉及基于傳感芯片的食材營(yíng)養成分感知，基于飲食習慣和營(yíng)養需求的智能食譜規劃，基于智能烹飪機器人的廚房操作，以及基于飲食情感文化的特色飲食實(shí)現等技術(shù)和應用。智能飲食技術(shù)與養生知識結合，可以為每個(gè)人定制最健康可口的日常飲食。

（3）住——智能家居與家用服務(wù)機器人。未來(lái)的智能家居與家用服務(wù)機器人具有家居環(huán)境（音頻、視頻，光線(xiàn)、溫度、濕度、污染等）的智能感知與控制技術(shù)，家居風(fēng)格（如浪漫、舒適、宜居）的智能規劃技術(shù)，基于智能家政機器人的機器人管家技術(shù)等。

（4）行——智能出行服務(wù)的機器人。智能出行服務(wù)機器人涉及智能搜索與智能導航、智能駕駛、智能調度、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)的綜合應用。

（5）醫療——智慧醫療系統與醫療機器人。智慧醫療系統將隨時(shí)隨地為患者提供周全的個(gè)性化醫療服務(wù)?；谥悄芫W(wǎng)絡(luò )醫療協(xié)作平臺，可以實(shí)現遠程醫療協(xié)作；基于智能醫療信息網(wǎng)平臺，可以實(shí)現醫療資源共享， 醫療機器人的應用將使手術(shù)更精準、更安全。

（6）教育——智能教育與教育機器人。云計算支持下的智能教育系統將實(shí)現大規模同步點(diǎn)播、海量資源管理、知識智能發(fā)現、情感交互、情感認知交互等技術(shù)，實(shí)現基于海量平臺的智能資源管理和智能知識獲取，基于網(wǎng)絡(luò )情境的智能虛擬教師技術(shù)及應用，基于網(wǎng)絡(luò )的虛擬教室和虛擬實(shí)驗室技術(shù)及應用，基于網(wǎng)絡(luò )情境下人性化智能輔導和情感交互技術(shù)及應用。

（7）養老——助老助殘機器人。中國社會(huì )正在加速進(jìn)入老齡社會(huì )，智能家居和智慧醫療技術(shù)支持下的智能養老系統將給老年人帶來(lái)福祉。近年來(lái)，已有很多企業(yè)看到這一巨大的市場(chǎng)需求，相關(guān)助老助殘產(chǎn)品已經(jīng)或即將投入市場(chǎng)。例如智能輪椅、聊天機器人、個(gè)人衛生護理機器人、智能健身設備、智能穿戴技術(shù)等。

（8）旅游——智慧旅游機器人。智慧旅游機器人涉及的智能技術(shù)包括：基于物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)通信的智慧旅游公共服務(wù)平臺，基于智能手機的目的地景區智能導航,基于移動(dòng)通信、GPS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的位置服務(wù)等。

（9）購物——智能購物機器人。智能購物機器人將集成傳感器網(wǎng)絡(luò )、GPS定位、無(wú)線(xiàn)互聯(lián)、自然語(yǔ)言語(yǔ)義處理、 購物服務(wù)綁定、智能購物車(chē)、智能購物喜好與推薦服務(wù)等技術(shù)，使未來(lái)的購物更加便捷貼心。

（10）社交——智慧媒介機器人。智慧媒介機器人將融合社交網(wǎng)絡(luò )、輿情分析、媒介信度、共同興趣凝聚等技術(shù)，將使那些素不相識的人找到志趣相投、志同道合的朋友，幫助他們實(shí)現從虛擬世界到真實(shí)世界的人際交往。

智能化進(jìn)程的深入發(fā)展將為服務(wù)機器人的發(fā)展提供重要的戰略機遇。借助于智能化技術(shù)，未來(lái)智能服務(wù)機器人的功能和種類(lèi)將極大地豐富，工作效率和質(zhì)量將顯著(zhù)提升，形形色色的智能服務(wù)機器人將廣泛地應用到我們的日常工作和生活當中，對社會(huì )的消費理念、生活方式和學(xué)習工作方式產(chǎn)生深遠影響。

作者簡(jiǎn)介：

韓力群，工學(xué)博士, 北京工商大學(xué)教授，北京科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院客座教授、博導，發(fā)展中世界工程技術(shù)院院士。長(cháng)期從事神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論及應用、模式識別與智能系統、智能控制等人工智能領(lǐng)域的研究，發(fā)表論文150余篇，出版著(zhù)作20部；主持和主研各類(lèi)科研、教研項目40余項；獲國家發(fā)明專(zhuān)利8項。曾任中國人工智能學(xué)會(huì )第五屆/第六屆理事會(huì )副理事長(cháng), 北京工商大學(xué)信息工程學(xué)院院長(cháng)，教育部自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導委員會(huì )第一/二屆委員?，F任中國人工智能學(xué)會(huì )智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工作委員會(huì )主任，中國教育發(fā)展戰略學(xué)會(huì )人工智能與機器人教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì )常務(wù)副理事長(cháng)，全國智能機器人創(chuàng )新聯(lián)盟常務(wù)副理事長(cháng)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年12月刊