从70年代开始，理一理机器人家族的大致脉络

【按】这是根据朱晓蕊教授在一次公开沙龙上的分享整理而成的。朱晓蕊，哈工大深研院机电工程与自动化学院教授、博士生导师，IEEE国际机器人与自动化协会分会及国际事务委员会主席。本文主要讲的是机器人领域的起源、分支和发展现状。

以下是正文。

首先讲一下机器人与创客，很多人会避讳这个问题，谈到创客的时候经常也会谈到机器人，但是谈机器人的时候通常不会想到去谈创客，所以有的人几乎是把在创客这块是把创客和机器人是等价起来的，那么我现在想说的是，创客实际上是一群科技爱好者，机器人这个专业领域实际上是科技爱好者而生的，这个后面我还会论证我这个观点。

创客是一个很大创新的环境，在这个创新环境里面创客会走两条路：一个是往上走，走向商业化，会产生一些机器人的产品；另一个方面，往专业化方向走，其实就走到了我所在的机器人研究的这个领域。创客这个创新环境的基数越庞大，无论是商业化还是走专业化的道路都是一个非常好的事情。

刚才我讲机器人是为科技爱好者而生的，实际上机器人是一个科技爱好者表演的舞台，我们中国有一句话，有一句俗语：没有做不到，只有想不到。我现在就想看一下，到底我们都想到了一些什么，我们又都做到了什么。

首先就是说我从这个机器人的起源开始讲，实际上机器人“robot”这个词是源于欧洲的一个科幻剧，里面有一个人物，这个人物实际上是当时人们想像的机器人的样子，然后把它放进了一个舞台剧（《Rossum’s Universal Robots》）里面去展示，并没有真正的实物出来。

随后，电影工业开始迅速地发展，伴随而来的就是科幻电影成为电影产业里非常重要的一个分支，大家去看一下这个机器人和科幻电影到底是一个什么样的关系，首先我们先看一下70年代，1977年开始有一个科幻电影的热潮。

70年代的时候，我们的想象力到哪里？在星球大战里面出现了机器人，这几个机器人有这么几个特征：笨拙型的，有视觉，有声音，互相之间可以说话——这个是70年代的时候我们人能想像到的东西。现在在看我们最新的、真实的机器人产品达到一个什么样的程度。

那个机器人和星球大战这个小机器人是非常像，而安保机器人是2014年才出来的，所以就是说，我们70年代就能想象到的，但是真正做出来是2014年。除了这个之外，我再放一个视频。

这是我在刚刚结束的美国国防部的一个机器人挑战赛上拍的。这个机器人挑战赛的选手大部分是人形机器人，有点类似于星球大战——但有人应该也注意到了，它们行走能力很差。

2004年的科幻电影里的机器人大概有这么几个特征：行动敏捷加智能，加不受控——这个是当时大家想像力的程度。

看现在最新的机器人，这个是波士顿动力的最新的机器人，叫Spot。

实际上这个机器人是看起来像一个机器狗的这样的东西，然后它就是在行动上面比之前的要进步了很多，所以，它这个在动作敏捷程度上面和电影里的有一定程度的接近，但是还达不到这个程度。

另外一个叫ATRIAS的机器人，是一个类似模仿鸵鸟的一个机器人，拿篮球使劲砸它，也会保持运动的稳定性，就是它的稳定性和可靠性是非常好的。

再发展，又过了十年，到了2014年——近几年有几个嘉宾也讲了很多——大家都提到了变形金刚，这个里面我也总结了一下，我用这几个关键词来描述：一个是可变形加柔性材料，加感情。

对比一下，我们现在真实的机器人产品，可能距离它比较近的，就是Jibo，其实这个家庭机器人是MIT多媒体实验室的教授Cynthia Breazeal做的，这个教授实际上是最开始在机器人研究领域开辟了一个新的技能分支，是机器人和人之间的互动的一系列的技术，后面她把这些技术中很小的一部分拿出来做了这一款产品。

按机器人分几类——实际上我这个分类和平时我们做的分类是不太一样的，因为考虑到应用层面的问题——这个分类是这样分的；一个是工业机器人，大家都很清楚；另外一个，我把它分成家庭机器人和专用服务机器人。

工业机器人这一块，传统的工业机器人咱们很多人也比较熟悉，主要就是在生产线上面用的是非常非常多，去做一些零件的抓取、放置，还会扩展到一些食品工业里面，去做一些与食品分拣有关系的工作，这些都是在用工业机器人来做。

这是传统的工业机器人，因为从上个世纪60年代就开始有工业机器人，一直发展到现在，非常多年，直到这两年才有一个突破，最新智能工业机器人主打的是人机交互，也就是说，它实际上是增加了人机交互功能的传统工业机器人。

这个智能工业机器人，也是2014年才发布，实际上是给机器人装了这个胳膊——以前的传统的工业机器人无法解决一些小的零件的装配，这个最新推出的这种智能工业机器人其实是为了解决生产线上面最后一环的问题。在自动化的生产线上面，有很多的工序都可以通过工业机器人来完成，但是最终的装配环节其实始终是由人工来做的，工业机器人和厂商们现在想的是能不能把最后一个环节也用机器人替代掉，这样的话效率更高。

然后家庭机器人这一块，我大概想讲几个例子，一个是扫地机器人。

美国的iRobot，第一款扫地机器人是02年问世，但从那之后，家庭机器人这一块没有什么进展。实际上扫地机器人进入家庭也是比较曲折的一个过程，因为这实际上是在改变人们的生活方式，一旦涉及到改变人们的生活方式的产品必然要花费更久的时间，而且这个平衡点是非常难找的。

2012年软银收购了法国的一个很有名的人型机器人公司阿德巴兰，收购了之后，2014年砍掉了很多功能——这个机器人非常招人喜欢的，但是功能特别多，所以导致价钱也非常昂贵，大概是十万左右的价格。软银收购了之后砍掉很多功能，推出了消费型的机器人Pepper。实际上它想说什么？砍掉很多功能，把成本降下来，可能有机会推向家庭。

但是实际上Pepper最典型的功能就是语音交互功能，通过你讲话的语调，包括你的动作捕捉到你的情绪，其实也相当简单。软银其实也是试探这个家庭机器人这一块，但是我觉得并没有一个定论。

另外一个我想提的是家务机器人，这个是2010年的时候正式推出的一款产品，这家公司现在已经不存在的，因为已经支持不下去了。它东西做得非常好，集成了很多技术，非常时尚，但是找不到平衡点，所以始终是一直在做高校研究平台，实际上它的商业化只是一个示范作用，但是这个公司关门之后实际上拆分出了七个公司，就这一个机器人，可以拆分出七个公司，可想而知它拥有多少不同的技术。

刚才讲了几个家用的机器人，另外一个大的分类就是专用服务机器人。比如有一个娱乐机器人，是美国的Sarcos，83年成立的，给迪士尼乐园和环球影城提供定制化的机器人。如果大家去迪士尼乐园或者是环球影城玩过，大家都知道，一些机器恐龙之类的东西都是3M这些公司帮他们做定制化的服务——后面这个公司后来借了美国军方的项目去做外骨骼机器人，被美国的军火商雷神收购，后面做的这个外骨骼机器人也很有名气。

另外一种专用服务机器人就是手术服务机器人，这个里面比较典型的就是达芬奇手术服务机器人，这个产品是Intuitive Surgical1999年开始投入市场使用的。达芬奇手术机器人售价非常非常昂贵，但是它后来也在美国上市了，后来走的路线是卖一些手术机器人需要的材料，一些耗材——最后主要是靠耗材来盈利的。

日本公司做了一款护理机器人，一开始的时候，大家都不明白它在干什么，然后后面直到画面里面出现了一个人头，然后这时候才能看出在干什么，其实它帮那个人洗头，所以它的两边的这个东西是按摩头皮的，所以，这个东西刚开始看到的时候，觉得说这个可能就是为了好玩，但是后面发现这个不是单独的系统在卖，实际上是后面联着一个个的病床，实际上是在医院里面和病床一起搭在一起护理，所以在病人生病之后，很多时候不能自己洗头发，所以就借助于这个机器人装置来做这样的事情。

另外一个就是物流机器人，这一块举一个例子就是Kiva，这个公司是03年成立的，2012年被亚马逊高价收购，变成了亚马逊仓库里面的一个很好的助手。对于大型的仓储的这样的公司而言，它解决了非常大的问题，因为在物流繁忙的时候，如果是有了这个物流机器人去帮它去拿货，一个大的仓库只需要很少的几个人把货物分配给不同的机器人，然后这些机器人他们会自己规划路径给它去哪个货柜。

下一个就是无人驾驶车辆。这个也很多人清楚，Google实验室的第一个项目就是无人驾驶车，目前是在美国的几个州测试，实际上这个无人驾驶车辆也是移动机器人的一种，只是说把移动机器人的技术放在车上，放到一些其他的平台上面也是一样的，所以基本上Google无人驾驶的技术团队都是做机器人的团队。它通过在车上布很多的传感器来检测周围的环境，比如说在路上的时候，把路上行驶的车划成红黄，然后它把路边的建筑划成绿黄，所以它在看到这个场景的时候，会自动把它看到的每一副场景分割，这一副场景里边我看到几个建筑物，几个建筑物就是绿框，直到这几个绿框不动，然后这个建筑物里面有几个红框，还有人行道，也会划分成不同颜色的区域，通过这些来指导它去做一个实时的决策，所以说它看到人行道这一块的时候，这一块是需要为行人避让的，所以说这个东西实际上是一个很复杂的一个多传感器处理的过程。

还有一个就是我刚才说的外骨骼机器人，被雷神收购之前它已经开始做外骨骼机器人——2000年美国国防部有一个公开的项目，项目征集就是外骨骼机器人。这个据说是2010年正式开始测试，虽然是军方的项目，但现在也有人说它也可以用在普通工房里面——借助这个机器人的帮助，一个工人就可以搬起200公斤的东西。

还有就是空间探索机器人。比如外太空探索，这个机器人在一开始看起来是一个包袱一样的东西，然后把它扔到这个星球上面之后，受到冲击之后自动打开，变成了一个移动机器人，通过这个来去采集其他星球上面的一些样本或者是传回一些图像。

这个是深海探索的机器人。

需要无论是太空探索还是深海探索，都是让机器人去人比较去不了的地方。

另外一个就是说军事巡逻机器人，比如说在近身战争中，不知道前面是不是会有敌人，所以它就把它抛出去，然后这个机器人就去帮它去探索前面到底有没有对方的军事力量，他就可以在后面去操控它。

其实机器人的种类是非常非常多的，所以没有办法一一讲全了，我只是讲了一些我认为比较典型的产品和技术。关于不同类型的机器人的发展趋势我想表达一下我自己个人的一些观点，实际上工业机器人这一块已经是巨头林立，而且巨头们也都在思考怎么样去做创新，包括刚才我提到的ABB的那个机器人，据说是花了五年时间研发的。在它之前有另外一家美国的公司，非常小，它觉得工业机器人这么久了都没有什么太大的创新，所以推出了一款双臂的解决相同问题的机器人——但是实际上它推出来没多久之后，ABB的机器人发布了，而且后者是很早就开始做这个东西的研发了。

ABB的机器人推出了之后，其他的小的机器人公司马上就暗淡很多，所以工业机器人这一块是比较成熟的。至于家庭机器人，从商业的角度来讲，还比较早期，如果有人想现在开始去做一个长时间的研发然后后面推出产品我觉得是可以的，但是如果现在就想把家庭机器人商业化，还是有很长的道路要走。包括软银推出的东西，其实都在探索。

专用服务机器人现在可能是一个产品化的比较好的时机。实际上我们生活中其实是有非常多的痛点需要解决的，从现在大众接受的程度来讲，专用的服务机器人这个是现在可以商业化程度往里切的一个方向。

最后说一下各国机器人发展的状况，第一梯队还是美国和日本，第二梯队是欧洲的德国、法国、意大利，还有亚洲的韩国——韩国这几年也是技术发展非常快，中国算是在第三梯队。

附：分享PPT素材完整版下载链接，提取码uyc2。

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