人造电子皮肤、软体机器人、单孔腔镜手术机器人......“黑科技”们的最新研究

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2017年8月25日，世界机器人大会在北京举办了人工智能与机器人青年创新创业特别论坛。本次论坛由中国电子学会嵌入式系统与机器人分会主办，瑞亚资本、正格基金和立德共同主办，得到了许多大学、风险投资机构和新企业的支持。论坛分为两部分:青年科学家的主题演讲和企业家的经验分享。上午，年轻科学家发表了主旨演讲。出席论坛的有:北航大学王教授、正格基金联合创始人、科技部高技术研究发展中心刘金昌研究员、清华大学冯雪教授、北京大学教授、北航大学李文副教授、浙江大学瞿绍兴教授、上海交通大学徐凯副教授。

论坛开始时，王发表了开幕词，并就人工智能和机器人的发展发表了看法。他认为，推动这两个方面的发展很重要:一方面，真正突破原则的高端技术或围绕市场痛点的技术；另一方面，依靠不同的信念、组织和目标，将原始科研成果的价值带给社会，从而将原则和方法转化为产品，同时提供高质量的服务，即创业和创新。

随后，正格基金联合创始人王强发表了题为“创新与创业——迈向美好未来”的演讲。凭借他个人的成长经历，王强让他理解并思考了人工智能和机器人。“我不接受奇点理论。这一理论的基石是静态地看待一件事，动态地看待另一件事，并认为机器智慧的进化速度正以几何级数增长，人们将等待被机器所取代。我认为恰恰相反。当人们用自己的智慧充分赋予一个没有智慧的东西以力量，使它变得更聪明时，在这个过程中，人们自己的智慧就必须加速进化或适应能力。”他对人工智能的发展充满期待。

与此同时，作为一只投资早期项目的基金，王强从正格基金的角度讲述了在人工智能领域的投资理念。他举例说明了像Mobvoi这样的明星创业公司。“第一，他们对所从事的领域有非常清楚和深刻的了解；第二，在和这个人交谈的过程中，我们应该读出他是否有商业意识和智慧。如何将技术思维和科学思维与现实的刚性需求快速结合起来？”

随后，以清华大学冯雪教授为代表的青年科学家发表了演讲。他主要介绍了“智能人工电子皮肤与可穿戴设备”的研究进展，并简要总结了冯雪教授的研究工作。“它将当前的集成电路和集成器件与人体表面和物体环境集成在一起。”

冯雪表示，如果这些技术得以实现，并与移动互联网相结合，将会给整个医疗带来革命性的变化，从而通过网络实现真正的医疗级数据。

基于这些技术，冯雪教授在学术层面上展示了类皮肤无机温度传感器、超薄柔性应变传感器、柔性可扩展光电器件、类皮肤柔性光电器件、类皮肤宽光谱测量器件、可生物降解胶质瘤药物缓释贴片等方面的研究成果。在产品方面，清华大学的一个团队成立了一个公司来改造相应的工业研究。

北京大学教授张世良介绍了他围绕“人工智能与视觉”开展的智能监控和行人准确识别的研究工作。因为目前的监控系统不是智能的，他首先指出了智能监控和准确行人识别的必要性。接着，他讨论了如何构建智能视觉监控系统，并指出了本研究面临的四大挑战:零样本学习、视觉描述、语义描述、海量数据和高效率，并给出了解决方案。

此外，他还指出了该领域未来的研究方向。“在未来，我们需要研究一些在跨时间和跨地点数据下的更准确的识别，这应该考虑到照明、季节交替和行人外观的变化。第二，如何做跨视角行人匹配，我们现在匹配一些积极的行人，所有我们想匹配的是横向的。此外，有必要准确识别车辆。这辆车不是从正面拍摄的，而是从侧面拍摄的没有牌照的信息。我们如何识别这辆车？”

近年来，软机器人在机器人领域引起了人们的关注。作为国内少数几个研究仿生软机器人的专家之一，李文教授从材料使用、发展历史和功能等方面讲述了软机器人。

在世界机器人大会的展台上，雷锋。看到festo的仿生蜻蜓和水母吸引了观众的注意力。值得一提的是，今年3月，李文教授的仿生软式机器人实验室也与festo合作制造了一款仿生章鱼触手软式机器人。但是这些看似“黑色技术”的软机器人有什么用呢？应用场景是什么？商业化的前景如何？雷锋就上述问题向李文教授征求意见。

他说，软机器人的亮点之一是工业抓取，它在抓取不同形状的软、易碎物体方面优于传统的刚性机器人，产业化效果好。另一方面，在医疗康复方面，他说辅助可穿戴柔性设备是一个很好的发展方向。

软机器人在国内外的发展仍处于起步阶段。李文教授认为，随着软机器人、柔性电子技术和智能材料的结合，未来将会有更多的应用，这些应用肯定不仅限于抓取和康复。

浙江大学教授曲绍介绍了“智能软材料与柔性结构”的研究进展。由于智能软材料的研究对象是软机器人，瞿绍兴教授介绍了它们之间的关系。对于仿生软机器人，它涉及到仿生驱动机制、结构设计理论、制造技术等多学科交叉的领域，瞿绍兴教授对此进行了详细阐述。他还展示了浙江大学制造的三款软机器人:基于介电弹性体的智能软材料驱动的全软机器人、仿生射线软机器人和仿生柔性臂。

然后，从基于力学机理的材料设计、大变形与多场耦合失效、大变形与多功能耦合效应、智能材料大变形计算方法四个方面阐述了固体力学在软机器人中的研究进展，并从材料和结构两个基础研究的角度对未来的研究进行了展望。

上海交通大学副教授徐凯从市场进入点、技术途径和产业现状三个维度阐述了单孔内窥镜手术机器人的研究进展。

从市场进入的角度来看，为什么要使用手术机器人？当病人需要减少创伤和手术变得困难时，机器人辅助手术提高了操作的直观性和准确性。他说:“它的临床效果已经被证明，这充分表明医生只是需要它。”

然而，单孔内窥镜手术机器人的发展也面临着以下挑战:一个视觉模块和2~3个手术臂通过同一护套进入体腔；视觉模块必须集成照明功能；操作臂必须有足够的强度和工作/0/室；腔镜的直径是关键。

年轻科学家发表演讲后，他们组成了一个圆桌论坛，讨论人工智能和机器人的发展，并与观众进行问答互动。

*雷报道(公开号:雷)

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