#科技茶话会# 在武汉上岗的5G医护机器人，帮助人

#科技茶话会# 在武汉上岗的5G医护机器人，帮助人类完成清洁和配送等工作，会对机器人设计和发展产生哪些影响？我觉得疫情和抗疫机器人会对机器人产业有以下三个影响：第一个，抗疫机器人应用对已有机器人产业有大幅促进作用。目前有不少机器人公司将他们的送药、消毒、医院导引等服务型机器人部署在抗疫一线（图2钛米机器人公司的消毒机器人），这些公司都收集了很多的设计需求和使用反馈，这些信息能够帮助他们提高机器人的性能和产品可靠性。另外经此一役，一定会有更多的医院在常规时期也部署分诊、诊断、配送机器人在医院内，这些需求带来新的商机，能够促进整个服务机器人产业的发展。第二个，新需求促进新的技术发展。这次疫情中有很多需求其实还没有被解决。已有的机器人大多都进行配送物品的任务，这是一个已有的成熟机器人应用：这两年随着自动驾驶技术的成熟，做出一个在室内环境可以自主导航移动的无人平台已经不再困难，所以有很多送餐机器人被造了出来，应用在不少餐厅中，送餐机器人经过稍加改造就能够胜任医院药品配送的工作。（图3 普渡机器人公司的送餐机器人，他们的机器人最近也经过改造后用在了医院内）但是很多需要让机器人直接接触人的需求我们是做不到的。让机器人代替护士来打针输液这些高精度、高风险的需求暂且不说，就说咽拭子采集的问题，现有的成熟机器人技术还解决不了。目前医护人员在采集咽拭子的时候，需要把采样工具从病人口中插入，在病人咽喉处采样，这个过程非常危险，因为病人咽喉受到刺激会咳嗽，常常会将含有病毒的体液喷到采样人员脸上，采样人员不得不穿戴极闷热厚重的防护装备。如果用机器人来代替人类执行这个工作，交叉感染的风险可以大大降低，效率也能大大提高。为什么这些需求解决不了呢？其中的一个主要原因是，过去十几年机器人技术的发展主要集中在感知环境的传感器和计算机视觉技术上。因此，在室内环境内的自主导航这个问题，能被这些技术解决的很好。但是机器人如何和环境直接交互，这一点人们还没有特别好的解决方案，尤其是当机器人需要直接和人等其他柔软的物体交互时，如何感受这些物体（力传感器）、对这些物体建模（柔性物体建模非常困难）、应对柔性物体带来的不确定性（如何描述运动）等问题，目前都是科研难点。笔者所在的卡内基梅隆大学生物机器人实验室就在进行通过力传感器感受人体组织的研究（图4 达芬奇机器人上的力传感器）。因此疫情带来的这些医护方面的需求，一定会促进机器人和柔性物体交互技术的科研以及产业化。第三个，业界需要新的商业模式。这次疫情发生以后，很多机器人企业都迅速反应，将自己已有机器人应用改造给抗疫使用。很多从业的朋友都乐观地估计此后机器人的应用会大爆发。可以预见的是，在未来，需要机器人大规模响应的突发情况肯定还会出现。机器人企业如何能够快速响应一个社会突发的、大批量需求的应用并且短时间形成量产能力呢？我觉得关键是将机器人的生产制造模块化、电商化。未来，我们可能需要多个企业和公司组成产业联盟，其中有若干家生产商、大量的不同零部件和模块的供应商、几家能力较强的硬件系统集成商、一些专门定制软件的软件应用集成商。产业联盟内采用统一的生产标准、机电系统连接标准和软件接口定义标准，共享生产资源和业务信息。在统一标准之后，机器人模块和零部件就像钢琴的琴键一样，不管客户需要的乐曲如何千变万化，总能够通过有限数量的琴键的组合把它们弹奏出来。这样以后，集成商任何时候接到客户需求，都可以迅速在联盟内找到满足需求的模块和零部件产出机器人的设计方案，然后协调制造商生产、开发软件界面。甚至，随着产业的发展，应该会出现专门针对机器人产业从业者的淘宝（淘器？）网站，任何集成商、客户甚至机器人开发爱好者，都可以在这个网站上搜索到对应不同需求的机器人设计方案、机器人零部件以及有能力生产的公司。