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人性化设计在服务机器人场景应用中的发展趋势

发布时间: 2019-09-30 12:10   作者: 刘雪楠   来源: 机器人产业

       近年来,AI技术的突破,核心零部件成本的下降带动了智能服务机器人的兴起。人脸识别、语音交互、对话问答、环境感知、自主定位导航等功能几乎成了智能服务机器人的标配,而未来人性化在服务机器人的发展中扮演着什么样的角色呢?在2019世界机器人大会上,北京康力优蓝机器人科技有限公司创始人兼CEO刘雪楠,阐述了人性化设计在服务机器人场景应用中的发展趋势。

北京康力优蓝机器人科技有限公司创始人兼CEO刘雪楠

       作为一家机器人公司,康力优蓝已经是服务机器人行业十年的老兵了,准确地讲,在这个过程当中遇到过很多的雷和坑。如果想要少趟雷,少掉到坑里的话,首先要对服务机器人的全要素有准确的认知和判断,还要在产品创造、行业选择的过程中进行准确的取舍,到底用哪些硬件?如何有更高性价比的、消费者喜欢的产品投放到不同场景中?这是作为产业的服务者需要重点考虑的问题,所以第一观点就是服务机器人需要全要素发展。

       服务机器人的全要素:智能、服务、机器和人

       服务机器人的全要素包含什么呢?就是字面上的四个词,智能、服务、机器和人。智能,大家可以从不同的维度进行分析,这里指的是偏类人型的服务机器人,一旦接近人性化就要和人的特点关联。佛学上有一个分法比较好,叫做“眼耳鼻舌身意”六觉八识,如果对应人工智能的话,眼就是机器视觉,耳就是听觉,鼻就是感知智能,舌是语义,其它的就是机械运动和算法等。实际上,佛学给了我们一个很好的理论框架,康力优蓝一直按照佛学的观点设计整个机器人的人工智能构成。

       服务也很简单,就是场景应用。目前服务机器人场景应用刚刚开始,未来就像手机上有几十万、上百万个APP一样等着我们选择,给予机器人开发的APP也会越来越多,有的是和硬件结合,有的则不需要和复杂硬件结合,现有的手机、Pad就能够支撑,这种场景应用正在持续裂变。更重要的是,服务机器人有高度的机械运动性,包括可移动能力、手的上下肢移动能力。基于这样的移动能力,机械运动也是服务机器人产业要重点思考和分析的方向。目前我们能够看到机器人头面部的运动、躯干运动,包含上肢手臂的运动和腰部的运动,针对不同的场景都会有不同的需求。下肢运动就更丰富了,包括过去的轮式的、履带式的,以及还没有成功地被产业化的固态行走,当然也包含康力优蓝今年8月20日刚刚发布的轮步结合,称之为“哪吒式运动模式”的形态。

       更为重要的是,智能、服务、机器,这三项其实在过去的工业机器人时代和其它电子设备时代都已经实现了,但是人性化在未来几年内可能会得到更大的发展。因为人类第一次开始让机器人扮演一些人性化的角色,比如陪伴小朋友、照顾老人等。除了有工具化的因素还有感性的因素,而且人性化的因素还要考虑到机器人与人之间的社交,机器人与机器人之间的社交,机器人在社会当中的地位。比如这个机器人在家里管男主人叫爸爸,当有同事好友来家里做客就不能把辈分叫错了,类似的事情很快就会在机器人发展规则当中成为规则,和技术进行深度的发展和建设。

       服务机器人将呈现类人式成长

       服务机器人会呈现一个类人式的成长,就像人类一样,每个成年人都是从一个小朋友的阶段发展到今天,上学阶段接触最多的是“德智体美劳”五个方向的发展。而机器人是要有安全以及规则的建立,接下来肯定会有统一的机器人操作系统、统一的机器人身份认证和统一的动作代码,以及还会有很多行为和形式的规则。

       机器人智能的建设无论是底层的基础还是场景应用级的二次创意开发,都是一个持续裂变不断发展的过程。目前包含康力优蓝在内的很多机器人也已经在很多行业有深度的人工智能发展和设计,更重要的是机器人体的发展需要经历几个方面,就是机器人和人类的器官已经不一样了。眼睛会有单目摄像头、双目摄像头、体感摄像头、红外摄像头,它可以看到人在黑夜中看不到的东西;耳朵虽然做不到“眼观六路,耳听八方”,但是会比人类具有更强大的识音能力,耳朵甚至不一定长在身上,可以和身体有一定距离;手就是具有机械人运动能力,目前我们看到的服务机器人,抓个苹果可能还颤颤巍巍,但是它们已经具有这种能力了。之所以会有这样的情况,是因为需要考虑成本,没有把工业级别的机械运动直接叠加进去,如果叠加进去的话,机器人现在可以细微到微米级,甚至比微米级还要精细。作为服务机器人,只要在接下来的几年中把成本和性价比的问题解决,机器人的这种运动能力特别是日常生活中的运动能力会全面提升。

       上文提到过,机器人的底盘是履带式的、轮式的、轮步结合的,根据不同的场景会有不同的变化。在感官上机器人又是完全超越我们人类的,深吸一口气,没有人会知道这个房间的PM2.5有多少?但是机器人可以做到,机器人可以通过感应器快速做到很多人类不能做到的事情。对器官有充分理解的话就知道机器人的建设过程当中针对不同的场景,要对不同的感应器、不同的硬件结构甚至材料进行选择,然后推出超越人类一些能力的机器人。

       身体的成长也包含机器人身高和大小的变化,不一定和人类一样高,小型的机器人可能比苍蝇还小,它们承载着不同的工作能力。最接近于人类生活的还是人形化的机器人,会和人类比较接近,因为所有的这些场馆、厅台楼阁都是照着人类的适应性构建的,想要一个更好的工具服务的话,毫无疑问也得照着基本接近人类的感觉建设。

       更为重要的就是运动能力,目前很多机器人发展的还是互联网或者移动互联网的能力,基本上使用Pad就可以解决,机器人接下来的重点发展方向就是动手能力,上肢要进行充分的发展。技术不是问题,成本是问题,就是如何把低成本的机械臂应用到生活中,应用到服务机器人身上,这是接下来的一个突破性问题。机器人通过位移以后抓一个苹果,抓一瓶水都不是问题,成本也不贵,而且我们会持续地对它进行训练。

       对于机器人来说,轮步结合有可能是更高效的一个方向。飞机是学习鸟类发明出来的,但大家也没看到飞机扇动翅膀,因为必须讲求运动效率。世界上最棒的机器人在我们看来是变形金刚,另外一个名字是汽车人,汽车人的运动模式是什么?轮步结合,所以我们认为走入我们生活主流的服务机器人的运动模式应该是轮步结合,康力优蓝推出的“优优小哪吒”机器人就是这样,综合成本是世界上所有步态机器人的几十分之一,已经完全可以量产了。它可以自己上下台阶,只是现阶段上台阶还有点慢,但这只是过程和时间问题,我们会进一步优化算法和材料,提升这种运动能力。按照三年一个品类的发展过程,最后它的运动效率会非常高。

       上文讲到德智体美,美是机器人艺术的创造性,这件事最难,机器人短期做不到,但是人类要把美感赋予机器人。我们公司比较注重人性化的设计,漂亮与否实际上也是一种生产的战斗力,我们准备做一款能滑冰的机器人,可以在冬奥会上滑冰。

       机器人的场景智能也在不断升级,就是它的劳动技能。第一步做的是角色的替代,比如司法咨询人员、迎宾接待人员、博物馆导览员已经可以被替代了,甚至是热场的舞蹈演员也完全可以被替代了,现在机器人吸引人的能力要比一般的舞蹈演员强很多,胜任的角色非常丰富。机器人正在从单一的场景智能变成综合的场景智能,还有整体的解决方案,包括司法、电力、文化和党建等。    我们公司正在做养老机器人,初步方案已经做好了,包含健康的监测、用药的提醒、和老人一起做健康体操、紧急呼救和监控等几十项功能,这些功能都会在实际的养老过程当中有典型的应用。还有智慧酒店,机器人完全可以替代酒店的前台接待,在办房卡的时候直接找机器人进行人脸识别认证,刷身份证开票,这是普通人做不到的,而对于机器人来说,只要登录就知道用户的使用习惯。

       也许机器人将来还可以替代一些寺庙中的神圣工作者,我们曾经给龙泉寺设计出了贤二机械僧,还是一个网红,很多人想把这个和尚请回来,但我们认为这是一个神圣的代表,所以我们只做了一台首版,目前供奉在龙泉寺。

       服务机器人既是工具又是工具的使用者

       人类和动物最大的差别在于善于使用工具,智能服务机器人第一次变成了一个智能的工具,同时又是智能工具的使用者,这是和过去所有工具的最大不同。工业机器人仍然是一个工具,而服务机器人已经变成了既是工具又是工具的使用者,所以用八个字形容未来的趋势,就是接下来会呈现“智行合一、人建合一”的态势。所谓的“智行合一”就是智能和行为、智能和动作会结合在一起,机器人、服务机器人会完美地呈现这一点,“人建合一”就是人性化和工具化完美结合,不再是特别生硬的工具。

       如今我们看到的巡逻机器人外形多是坦克,它还是工具,坦克跟你打个招呼你会觉得怪怪的。明年我们将要推出的巡逻机器人不一定非得是人的外形,但是会非常人性化地和你打招呼,你会觉得它是一个生物。所以接下来机器人将沿着这两个趋势发展:机器人会充分使用各种工具;机器人会是工具化和人性化非常好的结合。

       既然机器人既是工具又是工具的使用者,接下来我们的重点任务就是要充分培养机器人的使用者和创造者。作为一个新物种,机器人的使用者和创造者不亚于过去电脑的使用者和创造者,我们看到的巨量市场就是人工智能和机器人实验室的现场,只要有过计算机教室的学校都会有人工智能实验室。康力优蓝的观点就是“无AI不Robo,无场景不智能”,没有充分智能的机器人不叫机器人,如果只是插拔式的玩具是不可以担当很多AI的二次开发和创意的,不足以支撑中国乃至全世界儿童大脑思维的变化。“无场景不智能”,如果只是在桌面上简单玩耍最后是创造不出来东西的,不亚于很多学电脑的人只学了点打字,而且学的还是五笔字型打字就自认为是学习电脑了,我们的主要观点就是一定要做到“无AI不Robo,无场景不智能”,应用为本,创造为魂。

       围绕这些目标,目前康力优蓝机器人具有以下四个特点:

       真正全人工智能硬件作为教学载体。我们使用的智能机器人就是模块化的智能机器人,具有1.1米的高度,里面有CPU、GPU、MCU、3D摄像头、激光雷达等,而且模块化设计可以插拔,还与全套的智能家居系统连接在一起。具有全套26组不同的感应器,可以让中小学生通过无线和机器人同联,让机器人可以借助感应器去做一些二次场景应用。

       全面人工智能要素的课程设计。包含智能服务机器人人脸识别、物体识别、人体追踪、室内定位导航、行为决策等,只要是我们开发过的程序都与战略合作伙伴非常好地完成了二次定制和开发,可以开放给中小学生和大学进行定制化开发。

       全套可视化AI编程系统。中小学生不用写代码,拖动色块就可以很好地完成二次编程,包含迎宾接待、会议导览等几十个场景都可以进行二次编程,更为重要的是编程之后可以和行业应用相结合,实验课程是场景应用级的实验,对应的都是医疗、安防、养老等,这些场景应用都是我们和不同的大型公司共同开发的,这样就可以直接让参与实验的中小学生知道未来的机器人以及今天的机器人能够做到哪些事情。

       更为重要的是,我们还有一个培养技术创造者,就是行业技术参与者的平台,原创生态系统开放平台。我们有个性化的外观定制系统、智能服务应用设计系统,以及行业定制系统、场景交互系统,我们和国内外不同的公司都有深度的合作,特别是在结构和外观方面有比较绝对性的优势。

       在国内和国际上,我们是服务机器人领域唯一采用模块化设计的企业,我们的机器人可以拆解成几十块,非常便于机器人的二次维修、开发、组装、运输,而且非常便于定制。我们最新一代的机器人已经做到轮步结合,运动模式也非常强。

       未来的机器人一定是私有化、个性化和定制化的

       服务机器人不能太单纯。目前服务机器人在不同的场景应用很单一,用于医疗的机器人就只是用于医疗领域,用于安防的机器人就只是用于安防领域,用于酒店的就只是用于酒店,每个人在使用的过程中都觉得机器人不够聪明,很重要的原因就是它太单纯了。和酒店中的机器人谈及养老的话题它们不懂,但是要和养老场景中的机器人进行沟通,它们就会非常清楚这些事情。如何才能让它不单纯?我们会和一群合作伙伴做到四大统一:统一机器人的身份认证、统一机器人的数据共享关系、统一机器人之间的社会交互系统、统一机器人的操作系统。

       基于这种统一,机器人B端和C端的数据,学校端、家庭端应用都可以全面统一。例如,用户在家里和机器人聊天,当用户去了酒店,酒店中服务机器人能够认出用户,用户再去饭馆,那里的服务员机器人还可以认出用户,这是因为其中的数据都是相通的。

       我们公司有一个软件叫做“I Know You”,机器人持续对你进行用户画像,类似于大众点评和今日头条,通过持续对你进行用户画像,能够更精准地提供更优势的服务。

       我们认为机器人正在从“单挑模式”进入“打群架模式”,一家企业开发的内容做到“全场通吃”是不可能的,因为人类正在做的是把五十年内人类所做的全部事情都赋予机器人,一家企业就想把这件事情做成是不可能的,我们要共同完成几场战役,把机器人推向一个更高的高度。

       规则有界,AI无疆。人工智能是无穷无尽的,可以持续发展,但规则是有界的。以操作系统为例,每个国家的操作系统不一样,因为事关国家战略安全。中国会有独立的操作系统,国外的操作系统不可能跑到中国指挥中国的机器人,因为这件事情太危险了。

       机器人要有独立的身份证,就像每一台车都有独立的车牌号一样,未来哪个机器人伤人的话必须追根溯源,所以机器人要有独立的身份证。机器人还要有统一的社会规则、统一的社交关系。

       服务机器人的发展会由渐变向突变发展,上文提到的所有关于服务机器人的未来都能够实现,但是需要一个过程。十年前,我们设计出一台叫做“I Love You”的机器人,它只是一个声控机器人,能力要比如今的“Hello Kitty”差得多,再过十年的话,服务机器人的发展迭代速度比这个还要快,所以要用渐变到突变的观点来看待服务机器人的发展,想要在短时间内达到一个怎么样的效果是不可能的,但是十年的跨度一切皆有可能。

       这种发展的趋势会从单纯的移动互联网技术为主的人工智能技术趋势变成仿人形和仿人性两个方向:仿人性的重点发展是结构科学、材料科学和仿生模拟,就像战斗机一样,刚开始发展的时候,大家认为发动机非常重要,如今大家认为战斗机的隐身材料、轻型化、结构化都是非常重要的。所以机器人结构化、材料仿生模拟化都是发展的重点,方向就是仿人形。仿人形就是机器人的人性化、社会化、交互化设计,目前我们只是刚刚开始做这种仿人形的“优优小哪吒”,十年内会有快速的裂变和迭代。

       未来十年内,甚至是五年内,家家都会有机器人,现在家家都有智能音箱,已经接近这个目标了,接下来就是家家都有机器人。很多单位都在购买2B机器人,总量会像汽车市场一样大,而对于2E机器人的话,只要有电脑教室的中小学和大学都会有人工智能和机器人实验室。我们看到的市场总量有多大呢?那就是白电市场加上汽车市场再加上电脑市场。

       “舵稳方奋起,风劲好扬帆”。未来,机器人一定是私有化、个性化和定制化的。

(本文根据北京康力优蓝机器人科技有限公司创始人兼CEO刘雪楠在“2019世界机器人大会”现场演讲整理而成,未经演讲人审阅)

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