来源 :AI报道 时间 : 2019-12-03 10:19:45
12月1日，在苏州工业园区举办的第九届吴文俊人工智能科学技术奖颁奖典礼暨2019中国人工智能产业年会正式闭幕。在智能机器人应用专题论坛上，北京大学教授刘宏、中科大李智军教授、云迹科技创始合伙人&CPO应甫臣等嘉宾围绕服务机器人话题做了精彩独到的分享。
核心观点总结：
1.服务机器人产业需求很大，空间很大，所以大家都看好服务机器人产业。
全世界都不知道服务机器人最终到底长什么样。
机器人走进千家万户这个梦想还远远没有实现，因为伪需求、价位高。
服务机器人的突破点在于公共服务机器人。
将来的公共服务机器人一定和智能空间紧密结合起来。
新奇、好玩、高大上、高科技、噱头这些东西都不可持久，效率的提升、体验的提升和服务的提升，那才是可持续的。
脑卒中是头号病种，发病以后会引起运动功能障碍，可穿戴机器人应用前景大。
可穿戴机器人要对人的意图做一个预测和判断，并且能够根据人的意图产生一定行动或者动作来配合完成任务。
首先，北京大学教授刘宏教授（文末有嘉宾详细介绍）直接指出看好服务机器人，但是认为由于部分家用服务机器人只是伪需求、无法完全替代家庭成员工作，并且目前价格也卖不高等原因，导致产业化面临困难，所以服务机器人的突破点在于公共服务机器人，可以替代很多劳动力成本，提升社会效率。对于公共服务机器人该怎么真正走进社会的思考，刘宏教教授提出智能空间概念，提倡人机、环境、任务协同互动，紧接着，他详述了智能便利店的落地应用前景。
以下是AI报道整理的刘宏教授在“公共服务机器人关键技术及应用示范”演讲中的若干观点：
为什么看好服务机器人？
机器人分成工业机器人、特种机器人、服务机器人。
从机器人产业来说，工业机器人有刚需、有价位、利润空间大，但是门槛太高，不比造汽车轻松，不是一般的手工业作坊就能造出的。
特种机器人，是在海洋勘探、抗震救灾等危险领域下的特殊工作环境下运用的机器人，尽管机器人有价位，但是量很少，很难成为大规模的产业。
服务机器人产业需求很大，空间很大，所以大家都看好服务机器人产业。
服务机器人应该是什么样的形态？
这几年世界各地研究服务机器人的形态，大致有三类：
第一类卡通当先，方头方脑、憨态可掬，做一些语音交流、叫醒服务、科普、咨询等等，这类机器人虽然功能比较简单，看起来像个玩具，但是包括亚马逊、MIT、百度、360、新松等等国内外著名的大学和公司都在研究这种憨态可掬的卡通机器人；
第二类是人形当家，能提供一些服务，日本本田公司、丰田公司，中科大、谷歌等都在着力研究这种人形机器人；
第三类是美女当道，能交流，能干活还不够，还需要有友好的人机交互界面，喜闻乐见，能成为我们生活当中的朋友，世界各地都在研究这种美女机器人。
全世界著名的公司、大学和机构都在研究服务机器人，形态千奇百怪，这反而说明，今天服务机器人远远没有找到最终形态，大家都在探索，全世界都不知道服务机器人最终到底长什么样。
家用服务机器人产业面临的最大问题是？
机器人走进千家万户这个梦想还远远没有实现。为什么？
1.伪需求
虽然服务机器人被广泛看好，但很多都是伪需求、不成熟的需求。扫地机器人是刚需的，低价位的，几百块钱就可以买一个比较实惠的扫地机器人，几千块钱就能进口清扫机器人，已经开始走入千家万户。但是扫地机器人代表不了家庭服务机器人，并没有真正地带动家庭机器人实现大规模的产业化。
家用机器人是因为没有岗位可以替换，家里没有一个人是多余的，爷爷奶奶、父母、孩子各有各的岗位，省不出一个岗位来，也节省不了用人成本，没有真正的利润空间，所以机器人很难走进千家万户。
2.没价位
新型产业的利润一定来自于价位。当年中关村卖PC，卖一台赚一台，如果90年代卖电脑，按照现在的白菜萝卜价卖，PC机行业早就黄了，所以今天服务机器人产业属于新兴产业，一定要有价位。但是我们对家用服务机器人的需求太多了，我希望它在家里又照顾老人又看孩子、做饭、扫地、智能安防、感情交流等，但是价位又期望很便宜，几千块到1万块钱，最好跟手机价格差不多。所以这就成了今天服务机器人产业面临最大的问题。
服务机器人的突破点？——公共服务机器人
公共服务机器人，是服务机器人应用的重点。比如五星级酒店24小时有酒店前台值班，这个女孩还得形象好、气质好、懂外语、彬彬有礼，后半夜其实没有几个人登记入住还得有一个人值班，这样的岗位最适合公共服务机器人工作，也是“机器换人”最好的场景之一。
不仅仅是酒店，包括网吧、饭店、政务大厅，机场，超市等各种各样的场景都存在公共服务岗位，这样的岗位可以换人，换人就可以节省成本，自然而然这个产业就能形成规模，产品就能卖出价钱，所以公共服务机器人是服务机器人产业发展的突破点。
公共服务机器人该怎么真正走进社会？
要和新一代人工智能技术紧密结合。为什么要结合？因为今天机器人技术还不是完美的，人工智能技术也不是完美的，所以机器人要和人工智能结合。
公共服务机器人不是一个完美的机器人，不是最终我们理想的机器人，但是它是可用的机器人，将来的公共服务机器人一定和智能空间紧密结合起来。也就是说，我们不能把所有的压力都压给机器人，比如说和5岁小朋友交流，我们得蹲下问他几岁了？吃饭没有？玩得高兴吗？这就是今天的人机交流，人一定要蹲下去，降低自己的身段，让机器人也能感觉到环境，感觉到人，感觉到任务对它的照顾，从而实现一种平等交流。
未来的智能空间当中，肯定是以机器人为中心，更重要是有环境传感器，视觉、听觉、距离、力学等等各种各样的传感器作为支撑条件，比如这个门很难识别，可以把出门的地方贴一个红色的标志，进门贴一个绿色标志，甚至环境可以主动发出信息，告诉它这是入口，告诉它你下一步应该往这儿走了。因此我们提倡的智能空间是人机、环境、任务协同互动的系统，真正有可能让机器人走进使用。
还有10%左右的人机合作，公共服务机器人在前台，总会遇到新问题，再训练也不可能把所有类型都训练完，需要遇到全新问题机器人应对顾客不满意时，自动切换到后台开始人工参与，后台1个工作人员可以为20台机器人服务，每1台机器人为200个客户服务，从而形成从客户到服务机器人到后台人工服务这样的层次关系。这是今天让公共服务机器人能够真正使用的非常重要的一个环节，也是人机混合增强智能的基本方法，没有这一点，这个解决方案是不完备的，也不可能真正实现。
有什么应用示范？——智能便利店
便利店竞争很激烈，深圳就有6000多家便利店，很多都是24小时营业，资源投入越来越大，利润空间越来越小，人力成本越来越高。比如京东便利店，30平米便利店4个人，平均成本一个人一年至少5万以上，加起来就是20多万。
那么，前几年的热点无人便利店怎么样呢？第一，门槛太高，很多无人便利店要建个小盒子就是三五十万的投入。第二，体验差，有人说，“那里冷冰冰的，关着大门，后半夜进去冷飕飕的，一点温暖的感觉都没有。”第三，不够便利，要扫码后填个人信息成为会员、下载APP等才能进得去，太繁琐。
我们倡导智能便利店和无人便利店是有区别的，比如深圳搭建智能便利店实验空间，它是大环境当中的机器人，相当于我们进了智能机器人空间。
第一，机器换人，减员增效，我们可以替换掉90%左右的店员，过去一个店3个人服务，现在3个店可以1个人服务，甚至10个店可以1个人服务；
第二，拒绝APP，自由进出，进去就拿，拿完就走，会员、下载APP都免了；
第三，智能防盗；
第四，无人超市，有人服务。这个服务，其实是后台录制了几千段效果视频，因为特定场景涉及话题还是有限的，基本上可以应对顾客提出的各种各样的问题，让你感觉到有人现场为你服务。
第五，节约成本，方便安装，仅仅需要在超市上多挂几台摄像机，把服务性能稍微提高一点。
作为企业方代表，云迹科技创始合伙人&CPO应甫臣也从具体落地场景来详述服务机器人的应用价值。
以下是AI报道整理的应甫臣先生在“服务机器人价值再思考”中若干观点：
为什么服务机器人有些企业做得好，有些可能做得一般？
历史上的大趋势来看，一个技术要跟一个行业或者产业结合才能真正发挥价值。第一次工业革命是蒸汽+产业，比如说运输业就出现了蒸汽火车，当时英国因为走得比较早，在世界就处于领先地位。第二次电气技术的时候加上冶金业就出来了炼钢厂，德国比较早使用，所以当时在世界处于领先地位。最近这次的互联网技术在很多行业都能应用，比如在零售业就出现电商，诞生出亚马逊、阿里巴巴、京东、拼多多这样的公司。第四次是人工智能革命或者进入智业社会，人工智能其实想象空间会更大，落地也要进入一个行业。
曾经几个比较有名的机器人公司，比如累积出货几百万台的ANT、行走能力很强的阿基莫，他们却面临着项目或公司基本倒闭的结局。
ANT，在2017年时收入已经近亿美金了，它的技术做得很好，能跑跳甚至端茶送水都能做，但最终公司还是关闭了。一方面，进入家庭成本非常高。另一方面，能量利用效率比较低，比如平地行走，轮式的能量利用效率肯定要比双足的要高，因为双足要维持站立就不停在耗电。
回到商业的本质，我们认为服务机器人要以服务为核心，机器人其实是劳动者+劳动工具，它要真正为社会提高生产力，这样我们才愿意持续买单。现在社会上对于服务机器人第一印象可能是这些词，新奇、好玩、高大上、高科技、噱头，这些东西都不可持久，背后其实是效率的提升、体验的提升和服务的提升，那才是可持续的。
有什么应用示范？——智能酒店
对于酒店来说，第一个是提高收入，降低成本。还可以给酒店增加口碑，提高他在OTA（在线旅游）上的评论数量，评分，这样也会提高它的入住率，提高收入。
服务要形成闭环，要真正给B端和C端创造价值，这就涉及及时的、自主的、个性化的服务。例如，三更半夜打电话让前台送可能会觉得麻烦人，而用机器人就不会，而且速度会更快。
此外，我们每个月都会给酒店发月报，比如一个酒店8月份的月报，这个月机器人额外给他创造16088元的收入，除了分析收入是多少，还会分析卖得最好的产品是什么？最差的是什么？每天分布是怎么样的？销售最高那天的原因是什么？免费送水等在各项任务中的占比？复购率怎样？在同行业的对比中差距是怎么样？有什么可以值得学习的等等。
以上两位嘉宾都是从公共服务机器人展开而发表看法，中国科学技术大学教授李智军（文末有嘉宾详细介绍）则主要从个人运动功能障碍康复及体能增强需求出发，阐述了为什么可穿戴机器人会成为当下热门应用场景，并且详细介绍了穿戴机器人的设计理念和研制技术难点。
以下是AI报道整理的李智军教授在“可穿戴机器人关键技术及其应用”演讲中的若干观点：
为什么要研制可穿戴机器人系统？
世卫组织对我国老年心血管疾病脑卒中死亡人数做了一个预测，到2030年脑卒中死亡人数会达到6000万，而且我国每年脑卒中发病率非常高，大概以8.7%的速率在增加，脑卒中发病以后会引起运动功能障碍，这就会给人的生活和工作带来极大的困扰。
而且对于运动功能障碍的康复，目前只能通过医院康复室治疗，但是由于受众数目庞大，所以对我们医疗系统造成比较大的压力。在这种情况下我们提出用辅助机器人来进行康复训练。使用机器人康复训练可以持续进行，而且可以给康复训练患者和医生提供反馈，最后在使用机器人情况下可以非常好地完成医生给病人设定的医疗康复任务。
目前市场上比较有代表性的机器人是瑞士生产的，这个机器人在很多国内医院被广泛使用，但是这种机器人主要的劣势，它是助力型被动康复训练机器人，患者并没有主动参与到康复训练过程中，属于被动状态，由机器人带着人进行被动康复训练，患者主动参与程度比较低，同时又不能体现出比较先进的康复训练的理念。例如人体的意图识别，主动交互康复等主流康复训练的方法和手段。
所以在这种情况下，我们研制了一系列的穿戴机器人，例如上肢双臂机器人，主要是上肢运动恢复，还有手功能康复机器人。对于下肢康复，有针对截瘫患者设计的辅助机器人，也有针对正常人的运动体能增强需求而设计的下肢运动增强机器人。例如下肢步态康复训练机器人，我们设计了VR环境，患者在穿戴机器人进行康复过程中非常容易沉浸在游戏或者比较有趣的场景中。
穿戴机器人有什么设计规则？
功能性，无论运动康复也好，体能增强也好，一定要具有一定的功能性，这个功能性得满足我们的实际需要。
安全性，因为穿戴机器人不同于工业机器人，它是比较近距离的与人进行交互，所以保障人的安全非常重要。比如移动双臂操作机器人，我们设计的弹性串型驱动器有一个非常好的人机交互的效果，在它和人发生碰撞的时候，关节可以自动调节刚度，这样在和人机进行交互的时候可以实现柔顺的人机交互。
智能化，因为穿戴机器人更需要理解人的意图或者判别人想要做什么事情，而且要提前进行预测，所以智能化要求比工业机器人高一些。
友好性，人机交互界面友好，否则操作起来就显得笨拙。
容错性，设计机器人过程中有非常多传感器和控制系统，这么一个复杂系统如果容错性不好或者在与人交互过程中对人造成伤害，这显然不是我们设计穿戴机器人的初衷，所以对容错性要求是比较高的。
我们主要是在穿戴机器人上设计很多传感器，两个传感器完成一个功能，这样提高它的容错性和鲁棒性。
研制穿戴机器人过程的技术难点？
首先，人体的意图感知。穿戴机器人不同于工业机器人，工业机器人是人机分离的，机器人是在一个大笼子里，人远远地操作它，是希望人不与机器人发生接触，因为工业机器人都是质量非常庞大，和人发生碰撞的时候会对人造成无法弥补的伤害。但是穿戴机器人是和人形成紧耦合的系统，机器人无时无刻不与人发生交互，所以机器人必须能够感知人的意图。对人的意图做一个预测和判断，并且能够根据人的意图产生一定行动或者动作来配合完成任务。
所以在这里，人体意图感知就包含了很多生机电信号融合，因为人体也是一个物理系统，里面有非常多的电信号，我们检测这些电信号，将电信号的特征进行提取，用于去判别人的意图从而形成人的意图感知。
第二，因为人的肢体在运动过程中是变量物理系统，所以在研制穿戴机器人的时候也希望配合或者完全接近人的肢体运动模式，比如我们希望穿戴机器人关节也能够像人一样实现变刚度，所以就研究了变刚度柔性的控制系统，这方面主要做两块工作，人作为物理系统在运动过程中有很多电信号，如果我们能够提取这些电信号用于关节控制是非常好的一个方向。在这里，我们提出了使用机电信号，对人体的关节刚度增量进行估计，将关节刚度增量的估计传递给机器人，从而实现人机的机能传递和柔性控制。
第三，人机对于穿戴机器人是紧耦合系统，我们就不能用传统工业机器人的控制方式来处理穿戴机器人，所以我们考虑人机耦合在一起形成这样一个系统。针对这个系统展开人机协调控制方面的研究。这方面我们的前期工作主要基于区域函数的控制方法，将机器博弈思想用于人机的紧耦合控制。
最后，我们在考虑控制的同时要注意人机紧耦合系统对其运动进行优化，所以这里就出现了多物理约束下的人机紧耦合运动优化。
背景链接：
刘宏，北京大学教授、中国人工智能学会副理事长，CAAI Fellow，国家“万人计划”首批专家、国家“十三五”重点研发计划“智能机器人”总体组专家。深圳市政协委员。
李智军，中国科学技术大学二级教授、博导、博士。现任信息科学技术学院副院长。主要从事可穿戴机器人和生机电系统理论及应用研究。入选IEEE机器人与自动化学会杰出讲师（2018），第三批国家“万人计划”科技创新领军人才（2017）等。
