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服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，能幫助人類完成除生產(chǎn)制造加工過程之外的工作。服務機器人包括專用服務機器人和家用服務機器人。其中專用服務機器人是指在特殊環(huán)境下作業(yè)的機器人，如核電站事故檢測與處理機器人、極地科考機器人、反恐防暴機器人、軍用機器人、救援機器人等；家用服務機器人是指服務于人的機器人，如助老助殘機器人、康復機器人、清潔機器人、護理機器人、醫(yī)療機器人、教育娛樂機器人等。

由應用場景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學習、人機協(xié)作是服務機器人必須具備的最重要的能力，但目前面市的多數(shù)服務機器人產(chǎn)品——特別是家用服務機器人產(chǎn)品，這些能力嚴重欠缺，必須通過AI技術賦能才能有效提升。

1　賦能服務機器人的AI技術

目前人工智能正進入技術創(chuàng)新和大規(guī)模應用的高潮期、智能企業(yè)的開創(chuàng)期和智能產(chǎn)業(yè)的形成期，AI技術正在為萬千產(chǎn)品、千行百業(yè)賦能,人類正在進入智能化時代。智能服務機器人作為AI技術得以施展其強大威力的最佳用武之地，理應成為智能機器的典型代表。

智能化時代的服務機器人應當具備哪些基本能力？從服務機器人應用場景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學習、人機協(xié)作是服務機器人必須具備的基本能力。目前面市的多數(shù)服務機器人產(chǎn)品——特別是家用服務機器人產(chǎn)品，這些能力嚴重欠缺，必須通過AI技術賦能才能有效提升，成為具有類人智能的服務機器人。

機器人在替人進行勞作時，其能力有三個層次：能行動、有感覺、會思考。僅能模擬人的動作擴展人的體能的機器人主要是能源驅(qū)動的動力工具，具有“能行動”的能力；能根據(jù)所采集的信息自動執(zhí)行事先設計好的程序的機器人是自動機器，在“能行動”的基礎上增加了“有感覺”；只有能按照給定的知識和規(guī)則自主做出決策并執(zhí)行決策的機器人才能稱為智能機器人，具有“能行動、有感覺、會思考” 三個層次的能力。“會思考”是智能服務機器人的核心特征，其具有的學習、思考、自主決策等能力來自于大量人工智能技術的賦能，如表1所示。可以預見，這些智能技術的綜合應用，將使服務機器人的“感覺”能力提升為“感知”能力，服務機器人的“自動執(zhí)行”能力提升為“自主決策”能力，服務機器人的“調(diào)度知識”能力提升為通過學習“獲取知識”的能力。服務機器人不再是冷冰冰的機器，它們將具有類似人的思維、類似人心理和情感，善解人意，表情豐富，行為舉止愈來愈有“人”的特點。這樣的智能服務機器才真正完成其“服務”任務，才能無愧于“機器人”這一頭銜。

表1 可賦能服務機器人的 AI技術

2　核心技術突破與標準制定是提升服務機器人智能的關鍵

從發(fā)展階段看，實現(xiàn)智能服務機器人的發(fā)展需經(jīng)歷三個階段，即：能存會算的計算智能，能聽會說、能看會認感知智能，能理解、會思考的認知智能。其中，服務機器人的計算智能已經(jīng)比較完善；語音識別、圖像識別、自然語言處理和生物識別等感知智能也基本具備；目前最薄弱的是認知智能階段，因此目前多數(shù)服務機器人的理解和思考能力非常有限，嚴重影響了其服務能力。顯著提升服務機器人的智能水平尚有待相關核心研究領域取得重大突破。主要包括：

（1）模擬人類思維、意識、推理、記憶、學習、交互等智能活動的機理研究；

（2）類腦認知的理論、方法和技術研究；

（3）類人智能行為的理論、方法和技術研究；

（4）研究人-機協(xié)同的理論、方法和技術研究。

目前市場上充斥著大量偽AI產(chǎn)品，如何甄別？感性地看，智能產(chǎn)品會因為具有人工情感而人-機和諧，具有感知智能而反映靈敏，具有自學習能力而念熟能生巧，具有自然語言理解能力而善解人意。而要理性地評價智能產(chǎn)品，就需要研究制定一個術語規(guī)范、內(nèi)涵專業(yè)、通用性強的智能服務機器人標準技術通則，為制造商、銷售商、監(jiān)管部門和消費者提供一個具有較高的技術權威性、較強的操作性、評價智能服務機器人“智商”水平的依據(jù)。

3　未來智能服務機器人對社會及生活方式的影響

隨著智能化進程的加速，智能服務機器人的種類和形態(tài)將越來越豐富，形形色色的實體或虛擬智能服務機器人將愈來愈多地走進尋常百姓家庭，參與我們的衣食住行，成為我們工作和日常生活不可或缺的智能幫手。例如：

（1）衣——智能穿戴機器人將改變未來人類的穿戴方式。智能穿戴機器人可以進行人體生理信號監(jiān)測、情緒分析與調(diào)整、自動調(diào)溫、特殊人群監(jiān)測，還可以為身體做各種治療。

（2）食——智能飲食與烹飪機器人。智能飲食涉及基于傳感芯片的食材營養(yǎng)成分感知，基于飲食習慣和營養(yǎng)需求的智能食譜規(guī)劃，基于智能烹飪機器人的廚房操作，以及基于飲食情感文化的特色飲食實現(xiàn)等技術和應用。智能飲食技術與養(yǎng)生知識結(jié)合，可以為每個人定制最健康可口的日常飲食。

（3）住——智能家居與家用服務機器人。未來的智能家居與家用服務機器人具有家居環(huán)境（音頻、視頻，光線、溫度、濕度、污染等）的智能感知與控制技術，家居風格（如浪漫、舒適、宜居）的智能規(guī)劃技術，基于智能家政機器人的機器人管家技術等。

（4）行——智能出行服務的機器人。智能出行服務機器人涉及智能搜索與智能導航、智能駕駛、智能調(diào)度、車聯(lián)網(wǎng)等多種技術的綜合應用。

（5）醫(yī)療——智慧醫(yī)療系統(tǒng)與醫(yī)療機器人。智慧醫(yī)療系統(tǒng)將隨時隨地為患者提供周全的個性化醫(yī)療服務。基于智能網(wǎng)絡醫(yī)療協(xié)作平臺，可以實現(xiàn)遠程醫(yī)療協(xié)作；基于智能醫(yī)療信息網(wǎng)平臺，可以實現(xiàn)醫(yī)療資源共享， 醫(yī)療機器人的應用將使手術更精準、更安全。

（6）教育——智能教育與教育機器人。云計算支持下的智能教育系統(tǒng)將實現(xiàn)大規(guī)模同步點播、海量資源管理、知識智能發(fā)現(xiàn)、情感交互、情感認知交互等技術，實現(xiàn)基于海量平臺的智能資源管理和智能知識獲取，基于網(wǎng)絡情境的智能虛擬教師技術及應用，基于網(wǎng)絡的虛擬教室和虛擬實驗室技術及應用，基于網(wǎng)絡情境下人性化智能輔導和情感交互技術及應用。

（7）養(yǎng)老——助老助殘機器人。中國社會正在加速進入老齡社會，智能家居和智慧醫(yī)療技術支持下的智能養(yǎng)老系統(tǒng)將給老年人帶來福祉。近年來，已有很多企業(yè)看到這一巨大的市場需求，相關助老助殘產(chǎn)品已經(jīng)或即將投入市場。例如智能輪椅、聊天機器人、個人衛(wèi)生護理機器人、智能健身設備、智能穿戴技術等。

（8）旅游——智慧旅游機器人。智慧旅游機器人涉及的智能技術包括：基于物聯(lián)網(wǎng)和無線通信的智慧旅游公共服務平臺，基于智能手機的目的地景區(qū)智能導航,基于移動通信、GPS、物聯(lián)網(wǎng)等技術的位置服務等。

（9）購物——智能購物機器人。智能購物機器人將集成傳感器網(wǎng)絡、GPS定位、無線互聯(lián)、自然語言語義處理、 購物服務綁定、智能購物車、智能購物喜好與推薦服務等技術，使未來的購物更加便捷貼心。

（10）社交——智慧媒介機器人。智慧媒介機器人將融合社交網(wǎng)絡、輿情分析、媒介信度、共同興趣凝聚等技術，將使那些素不相識的人找到志趣相投、志同道合的朋友，幫助他們實現(xiàn)從虛擬世界到真實世界的人際交往。

智能化進程的深入發(fā)展將為服務機器人的發(fā)展提供重要的戰(zhàn)略機遇。借助于智能化技術，未來智能服務機器人的功能和種類將極大地豐富，工作效率和質(zhì)量將顯著提升，形形色色的智能服務機器人將廣泛地應用到我們的日常工作和生活當中，對社會的消費理念、生活方式和學習工作方式產(chǎn)生深遠影響。

作者簡介：

韓力群，工學博士, 北京工商大學教授，北京科技大學、北京郵電大學、裝甲兵工程學院客座教授、博導，發(fā)展中世界工程技術院院士。長期從事神經(jīng)網(wǎng)絡理論及應用、模式識別與智能系統(tǒng)、智能控制等人工智能領域的研究，發(fā)表論文150余篇，出版著作20部；主持和主研各類科研、教研項目40余項；獲國家發(fā)明專利8項。曾任中國人工智能學會第五屆/第六屆理事會副理事長, 北京工商大學信息工程學院院長，教育部自動化專業(yè)教學指導委員會第一/二屆委員。現(xiàn)任中國人工智能學會智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工作委員會主任，中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會人工智能與機器人教育專業(yè)委員會常務副理事長，全國智能機器人創(chuàng)新聯(lián)盟常務副理事長。

摘自《自動化博覽》2019年12月刊