图文亮点
人物介绍
谢广明，男，北京大学工学院教授、博士生导师。主持多项国家级科研项目，获得国家自然科学奖二等奖、教育部自然科学奖一等奖等多项奖励。现担任中国仿真学会机器人系统仿真专业委员会主任，是多个国际国内期刊的主编、编委。主要研究复杂系统动力学与控制，智能仿生机器人与多机器人协作等，发表SCI论文百余篇，2014年起连续入选爱思唯尔中国高被引学者，获得十余项发明专利，主持国家一流线上课程《魅力机器人》，是国际水中机器人大赛的创立者，曾接受包括《新闻联播》在内的多种媒体报道和专访。
01“机器人-下一代产业新浪潮”
我们主要的研究方向是机器人，现在智能制造最好的体现就是机器人，机器人也非常热门，这个热度不仅仅在学术界、产业界，同时给社会生活也会带来一些改变。现在人类社会进入了机器人时代，这个论证是学术界给的一种提法。我们回顾人类历史，最早人类学会用火，熟食降低了肠胃负担，让大脑获得更多能量。然后人类发明和开始使用机器，慢慢进入信息技术的发展时代。信息技术我们分为三波浪潮，最早是6、70年代模拟信号浪潮，标志性产品就是电视机、录像机。80年代出现第一波数字信号浪潮，标准的产品是个人电脑，也成就了微软、英特尔、IBM。90年代第二波数字信号浪潮，标志产品是互联网，特别是移动互联网。学术界分析到了新世纪下一波浪潮就是个人机器人。
不光是学术界，产业界也有这种看法。2007年，比尔·盖茨做了一个预言，今后30年个人机器人将复制个人计算机的发展之路。现代计算机1946年发明，那时候它跟一座房子一样大，只能用于国家的大型工程和军事计算。但之后，从真空管到晶体管到电子管、集成电路越来越小，功能越来越强大，成本越来越低，而且它的通用性非常好，真的颠覆了各行各业。比尔·盖茨表示我们也无法预计将来的机器人长什么样，但给人类带来的改变不亚于过去计算机的影响。为什么比尔·盖茨重视这件事情，因为微软赶上了第一波数字信号浪潮，但是互联网的时候它错过了，被谷歌和中国的腾讯阿里等超过。实际上，大多数互联网公司也纷纷在布局机器人。
教育界也同样带来变化，产业蓬勃发展需要人，机器人工程建院、建系非常多，现在国内高校都是朝着这个方向发展。北京大学是2020年成立了先进制造与机器人系，算是比较晚得了。因为确实很需要人才，当时我们建了一个专业叫机器人工程，很多学生报这个专业，因此学院成立一个系进行人才培养。
02“无处不在的神奇能力”
现在机器人无处不在。大家知道的是机器人在工厂造汽车，这是一个典型的案例，如果汽车企业没有机器人的话很难想象如何完成造车工作。农田插秧、公共场所、私人场所等服务场景，各行各业都需要机器人。机器人除了可以代替危险、枯燥、单调的体力劳动，在脑力方面也在迅速发展，比如说下棋、打牌、创作诗词，琴棋书画；文科的写新闻、做法律协助、理财、作品设计都在用机器人，非常广泛。前两年有个新闻，机器人甚至可以做科研。做化学实验很危险，反应设计很复杂，现在机器人可以独立完成，它可以选择做什么样的实验，可以设计并实施，不需要休息，24小时一直做实验，最后自动完成实验报告。
从物理空间来讲，我们希望上天、下海，登上月球、火星，现在机器人都已经完成。有人的地方就有机器人，没人的地方也有机器人。机器人是各方面技术的集成，技术层面都在不断发展，我们把这些能力集合在一起形成的综合能力就是机器人。
此外，机器人和人体工学可以紧密结合：比如说一个弱小的女子穿上一个外骨骼就会变成一个大力士；肢体残疾可以安装一个智能假肢；检查胃镜、肠镜非常痛苦，现在有了胶囊机器人可以进入肠道检查；还在研究微纳机器人，可以进入血管局部施药治病。
我们喜欢看《西游记》，只是觉得这是神话传说。但将来机器人很有可能是让我们人类成为神话人物的一个实现途径。比如说千里眼，我们现在有了夜视仪，夜里也可以看得很远。
03 “智能仿生设计-以水下仿生机器人为例”
刚才讲了机器人技术非常广泛，我们不可能全面去做，只能找到其中一个点，找一个我们认为有发展前途，值得去做的有突破的点。我们的实验室叫智能仿生设计实验室，我们有三个关键词，首先是“智能”，这是技术发展的趋势。我们主要的研究方向是智能仿生机器人、机器人创新设计与应用、仿生集群协作、复杂系统动力学与控制等。其次是“仿生”，我们认为仿生是技术发展的思路。自然界有很多生物已经存在了很久、已经适应了环境和状况，我们向其学习，这是一个研究思路。最后是“设计”，我们希望不光是在做研究能发出好的论文，同时希望做的机器人可以解决实际的问题。这就需要工业设计和商业设计的过程，因为一个技术不能仅仅变成一个产品，它需要相应地去做对接。希望我们研究能够“顶天”，就是做好课题，然后“立地”，解决实际问题。
我们现在聚焦水下仿生机器人。十八大提出了要“建设海洋强国”，十九大提出了“加快建设海洋强国”。经略海洋、装备先行，我们要配套相关的设备去持续地做这件事情，海洋是一个非常广阔的场景，机器人在里面大有可为。
水下仿生机器人，不是传统的水下机器人。我们希望从原理上创新，即创新模仿自然界的水生生物。除了军事用途，民用方向也有应用。比如我们与三峡大学合作，他们迫切需要解决生态问题。现在长江里一些种类的鱼类面临灭绝，原因是人类建的大坝。尽管大坝发电使人类受益，但是鱼类无法去上游产卵。新的建坝方案，会专门修一条鱼道在大坝的一侧，让鱼能够洄游。但是河面幅面太宽，鱼群很难找到入口。水利专家曾尝试声光电刺激，将鱼引过去，发现效果不理想。现在想尝试通过机器鱼把它们引过去。机器鱼在前面走，后面会有真鱼跟着走，机器鱼起到一个引领带头作用。
我们研发的机器鱼2012年、2014年都去过南极和北极做过测试。我们还创立了一个国际水中机器人大赛。通过发文章申请专利可以促进机器人技术进步，通过比赛，能够对技术进行一个直接对比，加速技术的进步。现在我们的竞赛题目很多来自于实际需求，比如说海底管道巡检、海产捕捞、垃圾收集等。
讲到落地，2016年我的一个博士生说希望拿机器人去创业，因为当时大疆做得非常好，在国内市场有绝对优势，他说我们做一个可以拍照的水下机器鱼。我说这个难度比较大，技术不好解决。他以我们实验室一个仿箱鲀的机器鱼为参考，简化掉胸鳍，前面加了一个4K高清的摄像头，打造产品成功创业。参加了拉斯维加斯的CES展获得创新奖，布局了国际化市场，这是水下仿生机器人产业应用典型案例。在军事国防、应急搜救方面都很有前景。
04“不是颠覆才为创新”
我在给学生讲课的时候会经常举两个机器人案例，一个是中国普通农民发明的刀削面机器人，一个是Boston Dynamics公司的仿人机器人，这是美国MIT教授创立的一家公司。我拿这两个做对比：哪一个先进？肯定是Boston Dynamics先进，但是哪一个能盈利呢？现在反而刀削面机器人。Boston Dynamics的机器人非常先进，它可以后空翻、跳街舞等，但是一直找不到实际落地应用的地方。当时Boston Dynamics先被谷歌收购，估值几十亿，后来软银收购，现在是韩国现代收购了它，它已经转卖了三家，一直找不到解决实际问题的落地场景。买一台Boston Dynamics机器人60万人民币，你不能当成一个玩具在家里面放着。Boston Dynamics希望把技术做到极致，先不管应用，这种发展路径也是需要的。
相比较而言，刀削面机器人可能外形不重要，它的主要特点就是能够复现一个简单的动作——可以把面削下来。现在北大食堂基本上都是机器人做刀削面。它虽然看上去朴素简单，但是确实解决了实际问题。机器人行业发展的过程中，这两条路都要走，才能推动机器人行业的创新发展。
机器人技术真的非常重要，发展得非常快。这不仅仅需要我们做科学研究的人去推动，也需要行业一起来推动，这样才能让机器人的发展更快落地，加速它的创新发展，从而推动社会进步。
来源：
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