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

由應(yīng)用場(chǎng)景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)作是服務(wù)機(jī)器人必須具備的最重要的能力，但目前面市的多數(shù)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品，這些能力嚴(yán)重欠缺，必須通過(guò)AI技術(shù)賦能才能有效提升。

1　賦能服務(wù)機(jī)器人的AI技術(shù)

目前人工智能正進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模應(yīng)用的高潮期、智能企業(yè)的開(kāi)創(chuàng)期和智能產(chǎn)業(yè)的形成期，AI技術(shù)正在為萬(wàn)千產(chǎn)品、千行百業(yè)賦能,人類(lèi)正在進(jìn)入智能化時(shí)代。智能服務(wù)機(jī)器人作為AI技術(shù)得以施展其強(qiáng)大威力的最佳用武之地，理應(yīng)成為智能機(jī)器的典型代表。

智能化時(shí)代的服務(wù)機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具備哪些基本能力？從服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景可知，環(huán)境感知、自然交互、自主學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)作是服務(wù)機(jī)器人必須具備的基本能力。目前面市的多數(shù)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品——特別是家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品，這些能力嚴(yán)重欠缺，必須通過(guò)AI技術(shù)賦能才能有效提升，成為具有類(lèi)人智能的服務(wù)機(jī)器人。

機(jī)器人在替人進(jìn)行勞作時(shí)，其能力有三個(gè)層次：能行動(dòng)、有感覺(jué)、會(huì)思考。僅能模擬人的動(dòng)作擴(kuò)展人的體能的機(jī)器人主要是能源驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力工具，具有“能行動(dòng)”的能力；能根據(jù)所采集的信息自動(dòng)執(zhí)行事先設(shè)計(jì)好的程序的機(jī)器人是自動(dòng)機(jī)器，在“能行動(dòng)”的基礎(chǔ)上增加了“有感覺(jué)”；只有能按照給定的知識(shí)和規(guī)則自主做出決策并執(zhí)行決策的機(jī)器人才能稱(chēng)為智能機(jī)器人，具有“能行動(dòng)、有感覺(jué)、會(huì)思考” 三個(gè)層次的能力。“會(huì)思考”是智能服務(wù)機(jī)器人的核心特征，其具有的學(xué)習(xí)、思考、自主決策等能力來(lái)自于大量人工智能技術(shù)的賦能，如表1所示。可以預(yù)見(jiàn)，這些智能技術(shù)的綜合應(yīng)用，將使服務(wù)機(jī)器人的“感覺(jué)”能力提升為“感知”能力，服務(wù)機(jī)器人的“自動(dòng)執(zhí)行”能力提升為“自主決策”能力，服務(wù)機(jī)器人的“調(diào)度知識(shí)”能力提升為通過(guò)學(xué)習(xí)“獲取知識(shí)”的能力。服務(wù)機(jī)器人不再是冷冰冰的機(jī)器，它們將具有類(lèi)似人的思維、類(lèi)似人心理和情感，善解人意，表情豐富，行為舉止愈來(lái)愈有“人”的特點(diǎn)。這樣的智能服務(wù)機(jī)器才真正完成其“服務(wù)”任務(wù)，才能無(wú)愧于“機(jī)器人”這一頭銜。

表1 可賦能服務(wù)機(jī)器人的 AI技術(shù)

2　核心技術(shù)突破與標(biāo)準(zhǔn)制定是提升服務(wù)機(jī)器人智能的關(guān)鍵

從發(fā)展階段看，實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展需經(jīng)歷三個(gè)階段，即：能存會(huì)算的計(jì)算智能，能聽(tīng)會(huì)說(shuō)、能看會(huì)認(rèn)感知智能，能理解、會(huì)思考的認(rèn)知智能。其中，服務(wù)機(jī)器人的計(jì)算智能已經(jīng)比較完善；語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和生物識(shí)別等感知智能也基本具備；目前最薄弱的是認(rèn)知智能階段，因此目前多數(shù)服務(wù)機(jī)器人的理解和思考能力非常有限，嚴(yán)重影響了其服務(wù)能力。顯著提升服務(wù)機(jī)器人的智能水平尚有待相關(guān)核心研究領(lǐng)域取得重大突破。主要包括：

（1）模擬人類(lèi)思維、意識(shí)、推理、記憶、學(xué)習(xí)、交互等智能活動(dòng)的機(jī)理研究；

（2）類(lèi)腦認(rèn)知的理論、方法和技術(shù)研究；

（3）類(lèi)人智能行為的理論、方法和技術(shù)研究；

（4）研究人-機(jī)協(xié)同的理論、方法和技術(shù)研究。

目前市場(chǎng)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(huì)因?yàn)榫哂腥斯で楦卸?機(jī)和諧，具有感知智能而反映靈敏，具有自學(xué)習(xí)能力而念熟能生巧，具有自然語(yǔ)言理解能力而善解人意。而要理性地評(píng)價(jià)智能產(chǎn)品，就需要研究制定一個(gè)術(shù)語(yǔ)規(guī)范、內(nèi)涵專(zhuān)業(yè)、通用性強(qiáng)的智能服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)通則，為制造商、銷(xiāo)售商、監(jiān)管部門(mén)和消費(fèi)者提供一個(gè)具有較高的技術(shù)權(quán)威性、較強(qiáng)的操作性、評(píng)價(jià)智能服務(wù)機(jī)器人“智商”水平的依據(jù)。

3　未來(lái)智能服務(wù)機(jī)器人對(duì)社會(huì)及生活方式的影響

隨著智能化進(jìn)程的加速，智能服務(wù)機(jī)器人的種類(lèi)和形態(tài)將越來(lái)越豐富，形形色色的實(shí)體或虛擬智能服務(wù)機(jī)器人將愈來(lái)愈多地走進(jìn)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(jī)器人將改變未來(lái)人類(lèi)的穿戴方式。智能穿戴機(jī)器人可以進(jìn)行人體生理信號(hào)監(jiān)測(cè)、情緒分析與調(diào)整、自動(dòng)調(diào)溫、特殊人群監(jiān)測(cè)，還可以為身體做各種治療。

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

（3）住——智能家居與家用服務(wù)機(jī)器人。未來(lái)的智能家居與家用服務(wù)機(jī)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(shù)，家居風(fēng)格（如浪漫、舒適、宜居）的智能規(guī)劃技術(shù)，基于智能家政機(jī)器人的機(jī)器人管家技術(shù)等。

（4）行——智能出行服務(wù)的機(jī)器人。智能出行服務(wù)機(jī)器人涉及智能搜索與智能導(dǎo)航、智能駕駛、智能調(diào)度、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用。

（5）醫(yī)療——智慧醫(yī)療系統(tǒng)與醫(yī)療機(jī)器人。智慧醫(yī)療系統(tǒng)將隨時(shí)隨地為患者提供周全的個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)。基于智能網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療協(xié)作平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)作；基于智能醫(yī)療信息網(wǎng)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源共享， 醫(yī)療機(jī)器人的應(yīng)用將使手術(shù)更精準(zhǔn)、更安全。

（6）教育——智能教育與教育機(jī)器人。云計(jì)算支持下的智能教育系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模同步點(diǎn)播、海量資源管理、知識(shí)智能發(fā)現(xiàn)、情感交互、情感認(rèn)知交互等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于海量平臺(tái)的智能資源管理和智能知識(shí)獲取，基于網(wǎng)絡(luò)情境的智能虛擬教師技術(shù)及應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬教室和虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)及應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)情境下人性化智能輔導(dǎo)和情感交互技術(shù)及應(yīng)用。

（7）養(yǎng)老——助老助殘機(jī)器人。中國(guó)社會(huì)正在加速進(jìn)入老齡社會(huì)，智能家居和智慧醫(yī)療技術(shù)支持下的智能養(yǎng)老系統(tǒng)將給老年人帶來(lái)福祉。近年來(lái)，已有很多企業(yè)看到這一巨大的市場(chǎng)需求，相關(guān)助老助殘產(chǎn)品已經(jīng)或即將投入市場(chǎng)。例如智能輪椅、聊天機(jī)器人、個(gè)人衛(wèi)生護(hù)理機(jī)器人、智能健身設(shè)備、智能穿戴技術(shù)等。

（8）旅游——智慧旅游機(jī)器人。智慧旅游機(jī)器人涉及的智能技術(shù)包括：基于物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線通信的智慧旅游公共服務(wù)平臺(tái)，基于智能手機(jī)的目的地景區(qū)智能導(dǎo)航,基于移動(dòng)通信、GPS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的位置服務(wù)等。

（9）購(gòu)物——智能購(gòu)物機(jī)器人。智能購(gòu)物機(jī)器人將集成傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPS定位、無(wú)線互聯(lián)、自然語(yǔ)言語(yǔ)義處理、 購(gòu)物服務(wù)綁定、智能購(gòu)物車(chē)、智能購(gòu)物喜好與推薦服務(wù)等技術(shù)，使未來(lái)的購(gòu)物更加便捷貼心。

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

智能化進(jìn)程的深入發(fā)展將為服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展提供重要的戰(zhàn)略機(jī)遇。借助于智能化技術(shù)，未來(lái)智能服務(wù)機(jī)器人的功能和種類(lèi)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(wù)機(jī)器人將廣泛地應(yīng)用到我們的日常工作和生活當(dāng)中，對(duì)社會(huì)的消費(fèi)理念、生活方式和學(xué)習(xí)工作方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

作者簡(jiǎn)介：

韓力群，工學(xué)博士, 北京工商大學(xué)教授，北京科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院客座教授、博導(dǎo)，發(fā)展中世界工程技術(shù)院院士。長(zhǎng)期從事神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、智能控制等人工智能領(lǐng)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(lèi)科研、教研項(xiàng)目40余項(xiàng)；獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利8項(xiàng)。曾任中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)第五屆/第六屆理事會(huì)副理事長(zhǎng), 北京工商大學(xué)信息工程學(xué)院院長(zhǎng)，教育部自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)第一/二屆委員。現(xiàn)任中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工作委員會(huì)主任，中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)，全國(guó)智能機(jī)器人創(chuàng)新聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年12月刊