发展服务机器人产业需标准化先行

1评论 2017-09-06 10:46:50 来源: 第二只科大国创诞生!

  □本报记者 王方琪

  机器人越来越贴近人们的生产、生活。服务型机器人是为人类生活或特殊任务服务的机器人,往往被放置于各式各样复杂的环境中。如今,服务型机器人发展非常迅速。随着各个国家老龄化越来越严重,更多的老人需要照顾,服务机器人市场需求强烈。未来,服务机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业, 使人类从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产作业中解放出来。日前,记者专访了中国国家标准化管理委员会中国机器人标准化总体组副组长王大宁。他呼吁,市场要规范发展,服务型机器人需要标准化。

  标准和标准化

  记者:您一直强调标准和标准化,请您详细解释一下,何为标准?

  王大宁:我先介绍一下标准的定义。标准是为了在一定范围内获得最佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用和重复使用的一种规范性文件。

  也就是说单一的产品或单一的需求不需要标准,对同一需求的重复和无限延伸才需要标准。标准是产品设计、制造、装配、检验以及贸易的依据。

  记者:那么什么是标准化?

  王大宁:标准化定义是为了在一定范围内获得最佳秩序,对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款的活动。

  通俗地说,标准化包括标准的编制、发布、宣贯和实施的全过程。技术标准是技术的凝炼,标准化可以在一定的范围内避免重复,标准是产品产业化的必要条件、是实现专业化生产的前提,标准化是先进制造技术转化为生产力的平台,是参与国际竞争的重要手段。

  标准化推动产业健康发展

  记者:您一直强调服务型机器人行业需要标准化,认为在机器人产业化的发展过程中,标准化发挥着不可或缺的作用,日前又和陆建华院士一同出席了世界机器人大会闭幕式上的标准发布仪式,请您具体介绍一下。

  王大宁:标准化是机器人产业化的必要条件。机器人要产业化发展各种类的产品必然达到一定的批量。而要标准,尤其是国家标准可以在全国范围内实现通用技术和规格及检测等要求的统一才可以避免各研究机构和企业各自为政、从零起步的重复性技术研发,提高产品质量、优化品种、扩大产量。标准化可以为机器人的生产活动提供规范优化企业的生产流程、控制产品质量降低运行成本、实现规模效益。

  同时,标准化还是实现专业化生产的前提。系列化、通用化、组合化等标准化形式有利于缩减类型、稳定产品结构、扩大生产批量,促进新技术的应用和生产水平的提高。在市场经济和需求多样化的今天,专业化生产的企业会根据市场和客户的需求及时调整产品结构和性能,发展新品种,缩短研制周期,组织小批量多品种生产,这就必须依赖标准化组合技术使零部件通用化和系列化。而标准化的一个重要内容是合理简化品种、规划品种系列、实现零部件通用互换。

  记者:您还曾经谈到过只有标准化才能使科学技术转化为实际的经济效益。

  王大宁:是的。标准化是先进制造技术转化为生产力的平台。科学技术是生产力,但在科学技术没有走出试验室之前,新技术只在科学技术领域发生作用和影响,确切地说此时的科学技术只是潜在的生产力。没有统一的技术标准,各研究单位和企业的研究成果可能各不相同,也可能会出现重复研究,这样势必造成人力和财力及时间上的浪费。只有通过技术标准提供的统一平台,才能使科学技术迅速快捷地过渡到生产领域,向真正的生产力转化,从而产生实际的经济效益和社会效益。

  标准化还是扩大机器人市场的必要手段。生产的目的是消费,生产者要找到消费者就要开发市场,标准化不但为扩大生产规模、满足市场需求提供了可能,也为实现售后服务、扩大竞争创造了条件。同时,由于生产的社会化程度越来越高,各个国家和地区的经济发展已经同全球经济紧密结成一体,标准和标准化不但为世界一体化的市场开辟道路,也同样为进入世界一体化的市场设置了门槛。

  记者:标准化为机器人产业结构调整提供技术支撑,还为参与国际竞争提供手段,是吗?

  王大宁:是的。标准是科研、生产、使用经验的结晶和统一的产物。由于标准化可以使资源合理利用,简化设计,简化工艺过程和工艺装备,同时大量使用标准件、通用件、使用高效率的标准化工装,可以实现互换组合,既能缩短产品研制周期又能节省研制费用,这就为调整产品结构和产业结构创造了条件,提供了技术支撑。

  国际市场竞争中,产业优势与标准优势、产业主导权与标准主导权相辅相成。围绕技术主导权的争夺,实际上是产业发展主导权的争夺,是产业发展中制度利益渠道的争夺。技术标准领先者可以获得在该行业中的权威地位,甚至被国际组织授权制定行业标准,技术标准落后者则只能在竞争中受制于人。

  安全标准亟需先行

  记者:服务机器人作为新型产业,目前在产业链上下游众多方向都需要进行标准化建设,不过相比其他产业的标准化过程,它有一些独特之处。请您谈谈看法。

  王大宁:服务型机器人本身是一个集成化的系统,而独立的机器人联网后又将形成一个更大、更复杂的体系,这个体系将影响整个服务型机器人产业运行的效率与价值。并且会深刻地影响到人类社会的方方面面。这就要求在宏观层面上,国家必须依轻重缓急,拿出一套针对服务机器人标准化体系建设的路线图,例如,服务机器人方面标准的标准,诸如物联网协议、5G标准、电源与电池等一些主要相关性的标准等等。

  加快制定相关的标准化树,标准化工作优先表是当务之急。

  对于服务型机器人来说,安全标准亟需先行。

  服务机器人是会四处游走的电器,他要实现人机共处,特别是面对老人与孩子等弱势群体。

  所以,服务机器人和传统的家电产品相比,最大的不同点在于机器人可以自主移动和动作。这种移动特性将对弱势人群,例如老人、儿童、孕妇等,带来潜在的伤害和威胁。因此,服务机器人的安全标准应当被优先建设,例如机器人的电气安全、移动速控、自身重量、接近感知的距离范围等等。

  还有一个非常重要的方面需要强调:那就是机器人的单机及云端操作控制系统。机器人千姿百态,五花八门。但是统统可以归结为一条:就是指令和动作。随着服务机器人行业的飞速发展和扩张,它们进入千家万户的日子指日可待。防误操作防黑客等现实需要,就要求,针对规模巨大的机器人群体必须要有一个严格规范的信息化后台控制系统。所以,机器人信息控制系统的标准化工作一定是服务机器人发展与应用的当务之急。

  另外,还需加强服务型机器人的伦理标准预研。

  随着服务机器人行业的快速发展,我们可以预见机器人将极大地影响了人类的生产、生活,越来越多的机器人将走近人类,给我们带来极大的便利。

  但随着机器人的发展,机器人所产生的社会问题也将越来越多,尤其是服务机器人在应用过程中对传统伦理和道德的影响日益突出。

  如何扬长避短、趋利避害,实现人机和谐共处会成为最重要问题。

  服务型机器人及其操控体系,在服务过程中会采集并上传海量的用户数据,这些信息涉及个人隐私和社会伦理,其针对性的的法律和技术标准都需要提早建设。

  现代社会信息智能技术的发展,已经彻底改变了我们的社会形态和人们的生存状态。人类在机器化,而机器在人类化。有人预言,智能科技任性发展地终极目的是把人变成机器,而把机器变成人。所以,在服务机器人行业发展之初,就需要我们通过法规和标准化手段进行约束和限制。

  相关链接

  国内服务型机器人介绍

  作为制造业大国的中国在《中国制造2025》行动纲领的指引下,中国的机器人技术突飞猛进。我国在服务机器人领域的研究起步较晚,近年来,我国在“863”计划的支持下,对于服务机器人的研究发展已经开展大量工作,并取得了一些成绩。2016年,国内服务机器人市场规模达到140亿元,2017年将突破200亿元,预计2020年服务机器人年销售收入超过300亿人民币。除了国家支持,各企业、高校纷纷组建研究队伍,各领域机器人的研究成果逐渐丰硕起来。目前,我国开发研制的服务机器人主要有医疗机器人、清洁机器人、娱乐机器人等,例如:

  沈阳新松机器人自动化股份公司研制的服务型机器人(如图1),可以巡视家庭环境,机器人自带的传感器可以检测家中是否漏水、着火、煤气泄漏等,家里一旦出现煤气泄漏、水龙头没关等情况,机器人会立即通知主人。

  中科院开发了多种服务型机器人,例如家庭监控机器人、助行机器人、送菜机器人、小Q娱乐机器人等,并在产业化方面也取得了巨大进步(见图2)。

  中瑞福宁机器人(沈阳)有限公司是专注于开发服务型机器人的公司,其引进欧洲先进技术消化吸收,并在其基础上开发了多种适合于国内生产使用的服务型机器人。例如,其研制的P-Rob机器人(如图3),具备多种功能,可作为家庭助手辅助人类日常生活,尤其可帮助老人和残障人士等。另外研制了饮食辅助机器人Bestic,Bestic是一位饮食辅助机器人,给因各种原因导致上肢功能有障碍的人士提供进餐期间的帮助(如图4)。

  2011年3月,上海一机器人实验室研究开发了“交龙”机器人。“交龙”机器人适合无人照顾的老人和福利院使用,通体白色,体前有可操作的电子显示屏,具备提醒老人吃药、取药、端水功能。它不仅可以服务于老人,还可以担任商场、展览馆的迎宾、导游等(如图5)。

  图6中是北京进化者机器人科技有限公司和北京航空航天大学机器人研究所共同打造的机器人“小胖”,集教育、娱乐、服务三大功能于一体,具备自我意识和情感表达的核心技术,小胖可以回答孩子各种古灵精怪的问题,也可以和孩子一起进行“打开脑洞”的互动。小胖具备基于人工智能的地图导航功能,通过视觉与超声波避障技术,小胖可以听从命令,自主通过卧室房门及在可移动区域内自主行走,帮助开关空调、电视甚至关灯,还可以近距离运送一些小的物品等功能。

  图1:新松保安机器人

  图2:中科院智酷安防健康机器人

  图3:P-Rob机器人

  图4:Bestic机器人

  图5:“交龙”机器人

  图6:进化者机器人小胖

责任编辑:Robot RF13015
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