“2019大湾区机器人与人工智能大会”再次汇聚全球机器人与人工智能领域顶尖科学家、企业家、创新创业领袖和相关政府领导人,于11月深圳,向世界传递超前新思维,为产业激发空前新动能。

    在本次大会上,中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长、数字制造装备与技术国家重点实验室主任丁汉表示,未来需要大量的传感器,制造业的未来可以说是无处不在的测量。

d.jpg

    以下为中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长、数字制造装备与技术国家重点实验室主任丁汉在2019大湾区机器人与人工智能大会上的精彩演讲实录,由云现场整理。


    机器人发展过程经历了几个阶段,最早的时候是一些简单的交互,后来发展到和环境以及人以及其他机器人复杂的交互。以后发展最主要的是机器人怎么和环境适应以及机器人和人的合作协作,还有机器人和机器人之间的群体合作,机器人怎么适合变化的环境以及和人怎么更好地互动。
    我们知道最近机器人比较热,但是怎么提供机器人的基础研究,这是发展的动力。我们认为未来的机器人一定是共融机器人,首先是在一个空间里面大家在一起,第二个是可以合作。未来人和机器人的关系是各自发挥自己的优势,所以我们特别强调未来机器人的研究要注重机器人本体研究,我们讲人工智能是翅膀,但是本题非常的重要,本体好了之后,你人工智能才可以完成更加复杂的工作。未来的机器人和新材料的合作将非常的广泛,并且还有信息技术以及传感技术还有人工智能都会和机器人密切相关。
    我们讲了人类走向智能是必然的,智能制造里面机器人和人工智能扮演了很重要的角色。尤其是工艺怎么智能化,这个里面未来的制造业一个很大的变化就是有没有可能代理制造模式的变化,而不是一些简单的量的变化。为什么大家讲不清楚智能,所有的都是传感器、大数据。这些是叫做智能制造,我个人认为有没有可能未来通过机器和人工智能改变制造模式,这里可以说一个模式就是大型的复杂零件,这种模式现在我们国家都是人工完成,因为太大了没有办法。大型的零件制造是制造业的难点,机器人和智能制造一定要瞄准行业的痛点和难点,并且开展工作。
    大型构件的制造,现场去看都是人工的配对,都是非标准化的设计,传统的人工制造精度低,效率低,环境恶劣。所以把这个模式进行改变是我们很重要的一个工作,这个里面实际上未来需要制造科学和制造装备的变革,为大性能的智能制造提供支撑。机器人就可以灵活配置,它有这个优势。而且机器人可以很方便的进行传感,并且机器人的工艺支持集成。所以我们可以大型构件上细分很多的机器人,进行机器加工。以前我们是铁打的机床,流水的工件,未来是铁打的工件,流水的机床。未来的制造业会产生翻天覆地的变化,机器人最早是操作的,怎么转成加工机器人的?这里实际上一个很大的问题就是怎么把传感器和工艺集成进去,这里有很多的基础理论问题,包括不同的坐标性之间保持一致和精密一体化。
    对于机器人加工来讲,其实最重要的还是机器人的本体。机器人的装备未来在制造业会非常的重要,展示的这个并联的机器人卖3000万,我们一般的机床最多卖200万,所以要走向高端一定要附加值和含金量非常高的装备引领发展。目前我们的动力问题没有解决,还有一个就是加工的精度的影响,这些都是我们未来机器人的技术面临的挑战。
    包括还有大的空间里面,机器人的自主行为,怎么让机器人知道我是我,我到哪里去,制造业的变化离开了技术瓶颈的挑战很难促进制造业的进步。自适应的混合的传感器技术对制造都是非常重要,所以大家讲智能制造不能围绕概念讲概念,未来需要大量的传感器,制造业的未来可以说是无处不在的测量。
    还有一个非常重要的是人工智能的技术,但是它应该是助推行业的翅膀,其实人工智能技术比较难的是人类的知识怎么向知识迁移,还有一个是怎么让机器提升自我的技能,国际上很多这样的研究工作,未来长时间的技能的提升以及人的知识向机器的迁移是一个永恒的话题。这个方面我们团队也也围绕这个工作进行了具体的系统的全面加工理论的校准,包括还有动力学以及机器人软件,未来这些软件也是非常重要的。这样的基础上才可以让机器人实现加工,因为大家知道机器人的精度很低,要完成加工必须要有相应的理论支撑。
    企业里面进行的应用,以前有些工作都是人完成。这里可以看到机器人在做一个小的加工,这里实际上是工艺、测量、扫描的一体化,提高了我国制造的水平。还有我以前讲风电页片的机器人加工,还有我们的电动大客车的这种加工实际上也得到的中国智能制造的科技进展的肯定。
    还有一个是我们正在做的大的高铁车身的打磨,未来都需要机器人加工。所以我认为机器人加工一定要瞄准行业的痛点,通过行业痛点的打通,推动行业技术的进步。
    未来制造业的数据量非常大,这些数据怎么应用好,通过数据的使用提高状态的检测以及提高加工的效率,未来的这些制造业里面有各种各样的机器和加工的工具,怎么把这些数据采集。最主要的是数据量太大,怎么用有效的算法进行磨损的检测以及未来的趋势。还有怎么进行设备的性能,未来的制造里面还是非常重要的。以前我们的这些数据因为以前学习的算法以及计算的能力的限制,很多方面很难完成。未来各种设备的诊断和技术各个企业都有很好的用武之地。一方面可以把整个的工艺过程数字化,第二个整个的状态检测就可以像一个白板一样非常的了解,可以实时加工过程中的状态全检测,这个里面可以看到基于数据驱动的设备的自诊断和自维护,建立一个整个的系统。对于各个企业来讲还是非常重要的,这里实际上一个很重要的还是算法,大家知道CPS系统里面怎么分析这些数据,怎么把一个复杂的信息系统通过模型化的方法建立起来,人工智能也需要模型,通过大数据得到模型,这个也是一个非常重要的工作。
    通过传感器信息在线建模,解决复杂物体建模的难题,这个工作实际上非常的重要,同时可以在这个工作里面对机理的了解,还有我们的故障的诊断,也在国内的刊物进行了刊登。最主要的就是打造端到端的转机神经网络,实现在线诊断。未来各种数据体的算法以及这样的诊断平台对企业来讲,都是非常重要的。
    简单的采集的单元,实际上也非常的重要,有些可能利用本身的传感器,有些可能需要外界的传感器。还有一个是现在的人工智能算法要尽可能的简单。所有的算法拖拉式就可以学习,非常的方便。对人工智能不了解的人也可以在开放的平台上用这个算法,这个算法可以帮助企业转型升级。
    大家可以基于自己的情况做相关的工作,还有我们做的一个工作是武汉的医院有很多的心电图,很多的人工智能的专家他们都觉得非常的困难,我们和他们合作,进行了大量的分析和比较,我们最后的结果应该是和一个有10年经验的医生水平差不多,所以人工智能可以实现90%以上的心脏的传导和高准确的诊断。人工智能一定要围绕一个目标,通过这个目标达到实现。为了人工智能讲人工智能这个是一个空话,你要做出来效果。人工智能的算法应该可以达到一个比较好的效果,未来5G、医疗以及我们国家医疗资源的共享还是非常有帮助的,未来的人工智能技术还是可以帮助广大的贫困地区实现医疗资源的共享。
    未来机器人的发展可能还是一个人机耦合的关系,从目前的空间隔离到人机协作,未来人和机器一定会在同一个物理空间紧密的合作,确保安全。
    未来还有能工巧匠的机器人,一个是性能要好,还有一个工艺支持。未来我相信在中国的高端制造上一定会有能工巧匠的机器人,未来还需要高端的算法工程师。这个非常的重要,这个算法工程师要可以长期的在工厂工作,把一些人工智能的算法真正解决企业的问题,未来大数据和人工智能在智能制造还有各方面都有很好的应用前景。
    国家的制造业转型升级的时期,人工智能和机器人应该有一个非常大的应用前景,这个里面的空间非常大。当然机器人可以作为一个非常重要的工具,它可以扮演一个很好的角色。但是这个里面很多的工作很有挑战性,需要我们高校和产学研紧密合作,解决工艺的问题。这个里面比如机器人的基础理论问题和大数据的算法问题还有传感器的控制集成的问题,未来我个人认为这方面还有很多的挑战,希望通过产学研的合作真正可以把制造业转型升级,把我们国家的制造从中低端走向中高端。
    未来机器人可能会改变大构件的制造模式,未来的数据引擎技术会帮助我们使企业的整个的过程的数字化和智能化,帮助企业提高产品质量和设备的使用效率,以及最后怎么使用人工智能促进我们数字化向智能化转型。现在很多的企业还是手工往自动化,还有一些企业是数字化往智能化,这几个现象是并存的,每一个企业根据自己的特点,希望人工智能和机器人技术可以真正的帮助企业提高核心竞争力,减少成本,提高产品质量。
    未来企业要围绕产品创新为主体,人工智能和机器人助推,这样我们国家在国际制造业的舞台上才有一席之地。