今天，能夠有機(jī)會(huì)為大家介紹一項(xiàng)重要的技術(shù)，我表示非常激動(dòng)。同時(shí)，我也鼓勵(lì)年輕人能夠積極投身于這個(gè)領(lǐng)域。

　　現(xiàn)在，機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)。我認(rèn)為通過(guò)計(jì)算機(jī)，把機(jī)器人還有人工智能結(jié)合在一起，我們就能真正的引領(lǐng)定制化制造。在當(dāng)前技術(shù)時(shí)代的背景下，我們通過(guò)不斷地先進(jìn)計(jì)算來(lái)改變現(xiàn)在的世界，以及我們的生活。在這個(gè)時(shí)代，真的不能想象，如果沒(méi)有電腦或者智能手機(jī)，我們?cè)撊绾紊睢?/p>

　　未來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速蓬勃發(fā)展，一定可以生產(chǎn)出一些我們無(wú)法想象，甚至可以對(duì)我們的生活產(chǎn)生巨大影響的事物。那么，到底是什么實(shí)現(xiàn)了這些進(jìn)步呢？在這個(gè)過(guò)程中，技術(shù)發(fā)揮了無(wú)可替代的作用?；ヂ?lián)網(wǎng)的規(guī)模和性能，還有無(wú)線通訊一直到電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，甚至到機(jī)器人的制造等等都有類似一些技術(shù)?，F(xiàn)在，制造機(jī)器人已經(jīng)被多個(gè)國(guó)家或企業(yè)列為戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃。其中，獲益最多的一個(gè)行業(yè)就是汽車工業(yè)。在汽車行業(yè)里，有將近80%的組裝流程都是靠機(jī)器人來(lái)完成的。正因?yàn)槿绱?，制造業(yè)，特別是汽車的制造可以作為一個(gè)非常重要的指數(shù)。當(dāng)然，對(duì)很多的行業(yè)來(lái)講，高度的自動(dòng)化，比如電子行業(yè)，飛機(jī)行業(yè)等等，隨著機(jī)器人的進(jìn)入，它們的指數(shù)就要比汽車行業(yè)低一些。這主要是因?yàn)?，這些行業(yè)的成本比較高，生命周期比較短，制造機(jī)器時(shí)間比較長(zhǎng)，手機(jī)行業(yè)也是如此。所以我提出的一個(gè)概念是，我們可以在所有的行業(yè)里，把計(jì)算和機(jī)器人結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)非常高程度的制造自動(dòng)化。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們必須能夠要讓機(jī)器人更加有能力，使得機(jī)器人更加簡(jiǎn)單的與人進(jìn)行互動(dòng)。我們需要在進(jìn)行定制機(jī)器人設(shè)備和生產(chǎn)線中做更多努力。

　　人與機(jī)器人的交流互動(dòng)

　　首先，我想告訴大家機(jī)器人現(xiàn)在可以做一些什么。設(shè)想一下，如果我們的廚房里有鐵廚師機(jī)器人，是不是鐵廚師機(jī)器人可以做出任何你想吃的東西，無(wú)論是早餐晚餐還是零食？這是個(gè)很難的問(wèn)題。因?yàn)樵谖覀兊膹N房里，有一些櫥柜看著很干凈，但是里面會(huì)有各種各樣的東西。同時(shí)，它們會(huì)用不同的方式組合在一起。所以說(shuō)總體來(lái)講，在以人類為中心的廚房里機(jī)器人做起來(lái)很困難。但如果稍微把周圍的環(huán)境做一些改變，能不能方便機(jī)器人操作呢？我們可以把以人類為中心的工作環(huán)境改變得對(duì)機(jī)器人來(lái)講更加的適合，讓它們?cè)诶锩孢M(jìn)行互動(dòng)。機(jī)器人可以閱讀數(shù)據(jù)庫(kù)里的菜譜，然后通過(guò)在線進(jìn)行處理。它的頭里會(huì)放置攝像機(jī)，通過(guò)攝像機(jī)將它面前的事物拍攝下來(lái)，并傳輸?shù)教幚砥髦小＿@樣，它就可以進(jìn)行計(jì)算。從而得出，需要哪一些原料，以及如何將這些原料進(jìn)行混合，進(jìn)而完成飯菜的操作。機(jī)器人的這種表現(xiàn)非常智能化。當(dāng)然，這也是人類希望看到的。

　　我之所以講這些，就是想讓大家了解機(jī)器人可以做的事情。我們想象一下機(jī)器人可以在一個(gè)非常亂的廚房里找到它所需要的，或者說(shuō)可以獲得一些原料是多么的令人振奮。在這個(gè)機(jī)器人的案例中，已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自然的人與機(jī)器的互動(dòng)，與機(jī)器人進(jìn)行互動(dòng)就像我們彼此之間進(jìn)行互動(dòng)的時(shí)候，機(jī)器人可以把這些自然的語(yǔ)言指示分成一些指令，從指令中完成很多的過(guò)程。有的時(shí)候機(jī)器人可能會(huì)忽然卡住，這可能是出現(xiàn)了錯(cuò)誤指令。此時(shí)，機(jī)器人就需要人類的幫助，從人類的幫助中，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人的直覺(jué)互動(dòng)。這個(gè)時(shí)候，機(jī)器人和你互動(dòng)的方式就改成了執(zhí)行的流程，需要你幫它執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作之后，才能解決它卡住的問(wèn)題。從指令中可以進(jìn)一步和機(jī)器人用自然語(yǔ)言進(jìn)行交流，進(jìn)而可以獲得非常強(qiáng)大的互動(dòng)流程。機(jī)器人可能會(huì)說(shuō)幫幫我，不過(guò)，人根本就不知道機(jī)器人需要一些什么，但如果機(jī)器人說(shuō)請(qǐng)把桌腿給我，因?yàn)樘吡宋覊虿恢?，它讓你這樣做，當(dāng)然人就可以幫助機(jī)器人把桌腿給它，接下來(lái)機(jī)器人就可以執(zhí)行之后的操作。

　　如果機(jī)器人發(fā)出的指令模糊，人類不知道做什么怎么辦？人類可以來(lái)到它跟前說(shuō)好的，我可以幫助你，你想讓我?guī)湍闶裁疵?。這里可以看到這個(gè)人，他就想了解機(jī)器人究竟需要他做一些什么，把桌腿翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)還是怎樣。這個(gè)例子向大家展示出，如果你希望能夠讓機(jī)器人參與到我們的日常生活中，我們必須要做出努力，使這些機(jī)器人和我們能夠進(jìn)行直覺(jué)性的互動(dòng)。這些機(jī)器人必須能夠利用人類自然語(yǔ)言與我們進(jìn)行溝通，此外，我們還需要思考一下安全性，與機(jī)器人進(jìn)行溝通交流的安全性。

　　數(shù)字制造的新變革

　　數(shù)字制造怎樣能夠給我們的生活帶來(lái)巨大的改變，我們?cè)鯓由a(chǎn)機(jī)器人？基于3D制作技術(shù)的發(fā)展，我們可以想象一下，如何利用3D打印的技術(shù)生產(chǎn)出新類型的材料和新類型的機(jī)器人。我們可以利用3D打印機(jī)打印出模板，在這些模板中澆鑄硅。利用這樣的方法我們現(xiàn)在創(chuàng)建了一種新型的設(shè)備。我們看這條魚(yú)，魚(yú)的尾部就是通過(guò)建模技術(shù)利用3D打印機(jī)打印出來(lái)的，這條魚(yú)可以優(yōu)雅地游泳，像真正的魚(yú)游泳一樣，但是可以看到這條魚(yú)可以不斷持續(xù)的游動(dòng)。同時(shí)，這條魚(yú)還能夠快速的轉(zhuǎn)彎，它可以在非常快速的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)90度。我們知道轉(zhuǎn)身對(duì)于魚(yú)來(lái)說(shuō)是非常重要的，可以幫助它們防止被其它的動(dòng)物吃掉。

　　我給大家講了兩個(gè)機(jī)器人的例子，一個(gè)是組裝家具的例子，另外一個(gè)是烹飪的例子，你可以想象一下，這些機(jī)器人它可以幫助我們做飯，可以幫助我們組裝家具，它們的能力非常強(qiáng)。不過(guò)，生產(chǎn)出這樣的機(jī)器人，卻需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。不過(guò)，這其中有一個(gè)問(wèn)題，就是是否可以快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)出定制化的機(jī)器人？解決這個(gè)問(wèn)題，一個(gè)方案是創(chuàng)建模塊化的機(jī)器人，模塊化的機(jī)器人由很多的離子和細(xì)胞組成，這些離子和細(xì)胞可以結(jié)合在一起，可以形成一個(gè)類型，然后再分開(kāi)解體形成另外一個(gè)類型。大家可能看到過(guò)《終結(jié)者》這部電影，《終結(jié)者2》有一個(gè)機(jī)器人可以從一個(gè)形狀變成另外一個(gè)形狀，可以有第三條腿，可以生第三只手，或者可以生產(chǎn)創(chuàng)造另外一個(gè)工具。這樣的機(jī)器人可以隨時(shí)成為一個(gè)不同的實(shí)體，當(dāng)你需要時(shí)，它就能夠成為一種新型工具。當(dāng)然，我們不可能生產(chǎn)出這樣的機(jī)器人。雖然這種設(shè)想無(wú)法實(shí)現(xiàn)，但是我們可以利用這樣的材料幫助我們生產(chǎn)、制造一些東西。比如在這個(gè)案例中，我們用智能的材料嵌入一個(gè)工具，這些工具存在于計(jì)算機(jī)當(dāng)中。這里有處理器，還有魔力的設(shè)備，這樣一個(gè)有魔力的設(shè)備可以使機(jī)器人聚集在一起，彼此發(fā)現(xiàn)彼此。它們可以和各個(gè)機(jī)器人的臉部建立聯(lián)系，在各個(gè)不同的模塊中進(jìn)行溝通，也可以在這些模組中傳輸能量，從中可以看到有很多的模塊組聚集在一起，并且已經(jīng)成為了一個(gè)實(shí)體的模塊組。模塊化的機(jī)器設(shè)備背后的想法就是創(chuàng)造一些細(xì)胞。這些細(xì)胞可以跳，可以旋轉(zhuǎn)，可以形成各種各樣的形狀，來(lái)制造出各種形狀的機(jī)器人，這就是一種細(xì)胞體系。我們現(xiàn)在知道怎樣形成不同的形狀，我們可以使這些有形狀的物體運(yùn)動(dòng)，我們可以使創(chuàng)造這些形狀的模組轉(zhuǎn)動(dòng)，我們可以快速地生產(chǎn)機(jī)器人。

　　另一個(gè)方案就是，我們可以創(chuàng)建一種流程，這種流程可以幫助我們快速制造多功能的機(jī)器人。這是一個(gè)我們的想法，同時(shí)也是我們的一個(gè)愿景。我們希望每天的使用者都可以隨時(shí)隨地按需制造設(shè)備。比如，在一個(gè)卡通片當(dāng)中，艾麗斯希望自己在上班的時(shí)候能夠給她的貓咪找一個(gè)伴侶。有這樣一個(gè)店鋪給艾麗斯展示了他們制造的所有組件還有相關(guān)設(shè)計(jì)，利用這個(gè)界面，艾麗斯可以找到一個(gè)設(shè)計(jì)，艾麗斯就可以進(jìn)入到編程的環(huán)境中，最終她的貓咪就有了一個(gè)伴侶。不過(guò)，這就是我們想象的一個(gè)世界。我的朋友發(fā)電子郵件說(shuō)，你能給我制造一個(gè)機(jī)器人手臂嗎？這個(gè)機(jī)器人的手臂就是這樣的。盡管這是一個(gè)非常不精準(zhǔn)的要求，但是我們的系統(tǒng)能夠設(shè)計(jì)并創(chuàng)建一個(gè)機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器人可以滿足這樣的指令。這里有編程環(huán)境，可以使接收指令的人編程，然后生產(chǎn)出滿足要求的機(jī)器人。另外，我們還需要制造一個(gè)編譯器。這個(gè)編譯器存有高級(jí)指令，我希望有一個(gè)跟我玩象棋的機(jī)器人，接下來(lái)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)這樣一款機(jī)器人，這是我們編譯器運(yùn)作的方式。開(kāi)始有一個(gè)夢(mèng)想或者一個(gè)想法存在你的頭腦中，編譯器自動(dòng)的就會(huì)確定一個(gè)功能的拆分，分解一下機(jī)器人可以有哪一些組成部分，功能是什么，可以利用這樣的解碼功能來(lái)形成機(jī)械模組，還有電器的模組，或者機(jī)電自模組。利用這樣的組份和分離的方法，編譯器可以組裝一個(gè)設(shè)備。比如說(shuō)你想制造各種不同類型的機(jī)器人。你可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找所需要的組件。尋找的過(guò)程可以讓你進(jìn)入設(shè)備中的每一個(gè)組件。我們利用機(jī)械組件，可以制造出機(jī)器人的身體，還可以創(chuàng)建一個(gè)計(jì)算架構(gòu)。這里有相關(guān)的控制器，還有計(jì)算組件。

　　所有子模塊進(jìn)行整合之后，接下來(lái)就是制造文件。我們可以遠(yuǎn)程生產(chǎn)這些制造文件，然后把這些制造文件發(fā)給激光切割機(jī)進(jìn)行切割。最后，添加所有電器組件，根據(jù)機(jī)器人設(shè)計(jì)要求最終形成一個(gè)可以運(yùn)作的機(jī)器人，這樣的機(jī)器人不僅僅是有著計(jì)算的架構(gòu)和機(jī)械的身體，而且有一個(gè)編程的環(huán)境。這樣的編程環(huán)境是自動(dòng)形成的，是在生產(chǎn)形成機(jī)器人的機(jī)械和電子組件的時(shí)候，自動(dòng)形成了這樣的計(jì)算能力。

　　那么，到底如何制造一個(gè)機(jī)器人手臂，還有這樣的編程，以及如何把它和代碼結(jié)合在一起，讓用戶可以控制角度，控制撿起，或者丟下呢？機(jī)器人的制造和編程方法非常簡(jiǎn)單，不過(guò)，卻需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中，需要把它卷起來(lái)，通過(guò)烤炙加熱的方式進(jìn)行去扁平化。加熱之后，會(huì)產(chǎn)生一種磁場(chǎng)來(lái)控制機(jī)器人的走向。通過(guò)這種方式驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，使它可以在地上或者水上運(yùn)行，既能快速的運(yùn)行，又能推動(dòng)重物，同時(shí)還能夠在比較粗糙的表面運(yùn)行。

　　機(jī)器人不再神秘

　　我們不斷地在談如何制作機(jī)器人，那么制作機(jī)器人到底有什么秘密呢？秘密就在于我們可以控制機(jī)器人每一個(gè)階段的折疊方式。我們可以建立一個(gè)3D網(wǎng)狀模型，然后進(jìn)行網(wǎng)格簡(jiǎn)化，最后根據(jù)這個(gè)簡(jiǎn)化網(wǎng)格可以制造一個(gè)計(jì)算流程，這個(gè)計(jì)算流程可以識(shí)別如何把一個(gè)空間切成機(jī)器人的身體，并把它變成一個(gè)自我折疊的板料，通過(guò)烤箱折疊成所需的形狀。機(jī)器人頂部和底部都包含著材料，中間的一層是特殊材料，它是一種在烤箱中可以進(jìn)行縮緊的材料，這樣可以控制機(jī)器人的一些角度，可以向上或者向下。

　　大家可以想象一下當(dāng)前的世界，每一個(gè)孩子都可以有一個(gè)機(jī)器人，可以上學(xué)的時(shí)候帶著，幫他們學(xué)這些算法、物理和計(jì)算的思維?？梢韵胂笠幌逻@些技術(shù)可以能夠像一個(gè)小貓一樣，作為寵物來(lái)玩?；蛘哂幸惶鞕C(jī)器人可以幫孩子準(zhǔn)備他們想吃的東西，或者有一天機(jī)器人可以干更多的事情。在一則短片里，講的是機(jī)器人的花園，里面包含200多個(gè)機(jī)器人，包括機(jī)器人的花園，還有羊，以及鴨子等等。這些花可以通過(guò)非常有意思的方式進(jìn)行控制，羊和鴨子可以通過(guò)磁場(chǎng)和設(shè)備進(jìn)行控制。這是我們對(duì)制造這種類型的平臺(tái)感興趣的主要原因。

　　因?yàn)檫@些平臺(tái)不僅可以使我們計(jì)算，同時(shí)也有機(jī)會(huì)表達(dá)自己的一些感想。在這個(gè)花園當(dāng)中，大家可以看到羊，鴨子，可以看到用戶界面，花園的組織方式，以及每一個(gè)機(jī)器人的位置，以及機(jī)器人能夠做的一些動(dòng)作。從教育的角度來(lái)講就是這個(gè)平臺(tái)可以進(jìn)行算法視覺(jué)教學(xué)，也可以進(jìn)行圖片色彩教學(xué)。通過(guò)這種方式可以使美學(xué)和計(jì)算融合起來(lái)，將計(jì)算機(jī)科學(xué)或者機(jī)器人作為一個(gè)學(xué)科，在這個(gè)領(lǐng)域里研究是非常有意思的。

　　除此之外，我們還可以做一些什么呢？我們可以把這些技術(shù)通過(guò)一個(gè)項(xiàng)目放在大眾的使用中，比如我們有一個(gè)雨傘項(xiàng)目，我們可以給很多人發(fā)一些雨傘，這些雨傘是我們通過(guò)快速制作的3D打印技術(shù)打印出來(lái)的，這些預(yù)算的顏色可以進(jìn)行編程，傘可以是綠色、藍(lán)色、紅色，它是通過(guò)簡(jiǎn)單的色彩控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。我們的目標(biāo)就是通過(guò)給人們高度的指令，可以讓這些人進(jìn)行自我組合，來(lái)創(chuàng)造出一些集體的行為藝術(shù)。這里有一個(gè)模擬器，我們看可以通過(guò)什么樣的高度指令，使很多的機(jī)器變成圖形，并展示出一些有意思的形狀。大家可以組成藍(lán)色的圈圈，或者其它顏色的圈圈。我們?cè)谶@個(gè)系統(tǒng)里可以將我們的雨傘發(fā)給公眾，給公眾一些指令，給出指令的人拿雨傘四處形走，形成各種各樣的形狀。這樣，大家可以看到雨傘項(xiàng)目的結(jié)果。

　　另外，我們還可以把非常優(yōu)美的展示藝術(shù)和公眾結(jié)合在一起，我們有一個(gè)機(jī)器人它是由LED燈所覆蓋的，它可以通過(guò)控制進(jìn)行飛行，與人進(jìn)行合作，并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人的共舞。

　　我非常相信機(jī)器人可以進(jìn)行大量的產(chǎn)品制造，可以實(shí)現(xiàn)定制生產(chǎn)，在未來(lái)我們可以在自己的家里設(shè)計(jì)機(jī)器人，我們可以對(duì)它們進(jìn)行定制化生產(chǎn)。制造一個(gè)機(jī)器人需要花費(fèi)幾年的時(shí)間會(huì)成為過(guò)去式的。在不久的將來(lái)，只需要幾天的時(shí)間就可以將機(jī)器人快速且便宜的制造出來(lái)?，F(xiàn)在制作機(jī)器人的方式和過(guò)去的編譯非常相近，過(guò)去進(jìn)行編程就是0和1之間的編程，現(xiàn)在想象一下硬件編譯器能力之強(qiáng)，可以能夠把整個(gè)機(jī)器的每一個(gè)功能進(jìn)行細(xì)分，能夠使我們的生活更加簡(jiǎn)單，通過(guò)按一個(gè)按鈕，我們可以獲得一個(gè)機(jī)器的物理化。我們雖然沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，但是已經(jīng)有了很好的進(jìn)展，未來(lái)還會(huì)有大規(guī)模的生產(chǎn)。以后，人們可以獲得更多的計(jì)算機(jī)。最后，我還希望并呼吁年輕人能夠積極投身于研究機(jī)器人的領(lǐng)域，將自己的奇思妙想切切實(shí)實(shí)的轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，從而豐富并簡(jiǎn)化人類的生活，進(jìn)而使這個(gè)世界實(shí)現(xiàn)智能化的操作。

　?。ǜ鶕?jù)丹妮拉·魯斯教授在百度百家的THE BIGTALK上的演講內(nèi)容整理而成）

　　相關(guān)鏈接

　　機(jī)器人時(shí)代真的來(lái)了！

　　從機(jī)器人的發(fā)展歷程可以看到，隨著整合控制論、機(jī)械電子、信息技術(shù)、材料學(xué)和仿生學(xué)的發(fā)展，機(jī)器人的性能得到不斷提高，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。按照這樣發(fā)展下去，機(jī)器人最終會(huì)廣泛替代人的勞動(dòng)。

　　隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，科技飛速發(fā)展，機(jī)器人早已從幻想變成了現(xiàn)實(shí)，而且它的發(fā)展可以說(shuō)是異常迅速，并且覆蓋面也及其寬廣。比如我們所熟知的：“生命探測(cè)”機(jī)器人，“蛟龍?zhí)枴睓C(jī)器人，“無(wú)人機(jī)”機(jī)器人，“探測(cè)”機(jī)器人，“無(wú)人駕駛”智能車機(jī)器人，“導(dǎo)盲犬”機(jī)器人，這些我們所熟知的智能機(jī)器改變了我們生活的方方面面。有些機(jī)器人甚至成為人們生活中不可或缺的物品和勞動(dòng)替代品。所以說(shuō)機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始影響和改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活方式。

　　另外，跨界碰撞和開(kāi)放創(chuàng)新造就的智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，使得大量產(chǎn)業(yè)的工作人員將升級(jí)轉(zhuǎn)型成為機(jī)器人的創(chuàng)造者、管理者或者使用者。機(jī)器人革命的到來(lái)，應(yīng)該成為我們抓住歷史機(jī)遇的重要契機(jī)。

　　MIT電腦與人工智能中心主任 丹妮拉·魯斯

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