人造电子皮肤、软体机器人、单孔腔镜手术机器人......青年科学家们都在研究哪些“黑科技”?-阿里云开发者社区

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人造电子皮肤、软体机器人、单孔腔镜手术机器人......青年科学家们都在研究哪些“黑科技”?

简介:

8 月 25 日,2017 世界机器人大会人工智能与机器人青年创新创业专题论坛在京召开,本次论坛由中国电子学会-嵌入式系统与机器人分会主办,雅瑞资本、真格基金、立德共创承办,并由多家大学、创投机构、新型企业联合支持。论坛分为青年科学家主题演讲和创业者经验分享两个部分,上午则为青年科学家主题演讲,出席论坛的有北航教授王田苗、真格基金联合创始人王强、科技部高技术研究发展中心研究员刘进长、清华教授冯雪、北大教授张史梁、北航副教授文力、浙大教授曲绍兴、上交大副教授徐凯。

论坛伊始,王田苗致开幕词,并表达了他对人工智能与机器人发展的看法。他认为推动这两者发展重要的是两方面:一方面围绕着市场痛点,在原理上或技术上真正得到突破的高端技术;另一方面,将原始科研成果对社会产生价值要靠另类信念、组织和目标,这样才能把原理和方法转换成产品,同时提供优质服务,也就是要创业创新。

人造电子皮肤、软体机器人、单孔腔镜手术机器人......青年科学家们都在研究哪些黑科技? | WRC 2017

随后,真格基金联合创始人王强以“创新创业——通向智慧的未来”为题发表了演讲。王强以他个人成长经历引出他对 AI 和机器人的理解和思考,“我不太拥抱奇点理论,这个理论的基石是静态的看了一个东西,动态看了另一个东西,动态看了认为机器的智慧的进化速度远远在几何级数增长,人将等待被机器所淘汰所取代。我认为恰恰相反。当人用自己的智慧全部赋能一个没有智慧的东西,让它变得更聪明的时候,这个过程中人本身的智慧会不得不或者适应性加速进化。”他对 AI 的发展充满期待。

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同时,作为一家投资早期项目的基金,王强从真格基金的角度讲述了在 AI 领域的投资理念。他以出门问问等明星创业公司为例进行了解释,“第一个是他们对所从事的领域了解非常清晰和深刻;第二个是我们要跟这个人对话的过程中读出他有没有商业的意识和智慧。技术的思维、科学的思维怎么样迅速地和现实刚性需求紧密结合。”   

然后,以清华教授冯雪为代表的青年科学家们作了演讲。他主要介绍了“智能人造电子皮肤与可穿戴设备”的研究进展,简要概括一下冯雪教授的研究工作,“就是把现在的集成电路、集成器件能够跟人类的体表集成、跟物体环境进行集成。”

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冯雪介绍说,这些技术如果真正实现,同时跟移动互联网结合起来,将会对整个医疗带来革命性变化,使得真正的医疗级数据能够通过网络来进行实现。

基于这些技术,就学术层面而言,冯雪教授从类皮肤的无机温度传感器、超薄柔性应变传感器、柔性可延展光电器件、类皮肤柔性光电器件、类皮肤宽光谱测量器件、可降解胶质瘤药物缓释贴片等方面展示了研究成果。而在产品上,清华有团队成立了对相应产业研究进行转化的公司。   

北大教授张史梁围绕“人工智能与视觉”具体介绍了他在智能监控、行人精确识别方面的研究工作。由于目前的监控系统并不智能,他首先指出了智能监控与行人精确识别的必要性。然后,他就如何构建一个比较智能的视觉监控系统进行了探讨,指出该研究目前所存在的四种挑战:零样本学习、视觉描述、语义描述、海量数据和高效率,并给出了应对方案。

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此外,他指出了该领域未来研究方向。“未来我们需要研究一些更加跨时、跨位置数据下的精确识别,这里面要考虑到光照变化、季节交替、行人外观变化。其次,怎么做跨视角行人匹配,我们现在匹配的是一些正面的行人,我们要匹配的都是侧面的。另外,还要做车辆精准识别,这个车辆不是从正面去拍的,而是是从侧面拍的没有车牌的信息,我们怎么把这个车识别出来。”

软体机器人近两年在机器人领域引起了人们的关注,作为国内研究仿生软体机器人为数不多的专家,文力教授从使用材料、发展历程以及功能等方面讲述了软体机器人。

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在本次世界机器人大会展台里,雷锋网(公众号:雷锋网)看到 Festo 的仿生蜻蜓、仿生水母吸足了观众眼球。值得一提的是,今年 3 月文力教授的仿生软体机器人实验室也与 Festo 合作做出了仿生章鱼触手软体机器人。但这些看似很“黑科技”的软体机器人到底有什么用?应用场景有哪些?商业化前景又是怎样的?雷锋网就以上问题向文力教授进行请教。

他表示,软体机器人的一个亮点是工业上的抓取,在对软性的、形状各异的、易碎的物品抓取方面是优于传统刚性机器人的,产业化效果是不错的。另一方面,在医疗康复上,他表示辅助穿戴式柔性设备是一个不错的发展方向。

软体机器人在国内外的发展还处于“婴儿期”,文力教授认为未来随着软体机器人跟柔性电子、智能材料相结合,将会有更多应用,而绝对不局限于抓持和康复。

浙大教授曲绍兴介绍了“智能软材料与柔性结构”的研究进展,由于智能软材料的使用对象是软体机器人,所以曲绍兴教授介绍了两者之间的关联。对仿生软体机器人来说,从机械或者是力学上会涉及到仿生驱动机理,还有结构设计理论,制造技术等多学科交叉领域,曲绍兴教授对此作了具体阐述。他也展示了浙大做的三款软体机器人:基于介电高弹体实现智能软材料驱动的全软体机器人、仿生鳐鱼软体机器人、仿生柔性臂。

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随后,他从基于力学机理的材料设计、大变形多场耦合本构失效、大变形与多功能耦合作用、智能材料大变形计算方法四个部分讲述了固体力学在软体机器人中的研究进展,并从材料和结构两个基础研究的角度对未来研究进行了展望。

上交大副教授徐凯则从市场切入点、技术途径、产业现状三个维度讲述了单孔腔镜手术机器人的研究进展。

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从市场切入点来说,为什么要用手术机器人?在病人需要减少创伤,手术操作逐渐困难的情况下,以机器人辅助则提高了手术操作的直观感和精度,“它的临床有效性经过了证明,也充分说明了医生准刚需”,他说。

但单孔腔镜手术机器人的研发也面临如下挑战:一个视觉模块和 2~3 支手术臂经同一鞘套进入体腔;视觉模块须集成照明功能;手术臂须有足够的强度和工作空间;腔镜直径是关键。

在青年科学家们演讲过后,他们又组成了一个圆桌论坛对人工智能和机器人的发展进行了探讨,并与现场观众进行了问答互动。



本文作者:王金许
本文转自雷锋网禁止二次转载,原文链接

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