专访香港大学新兴技术研究所所长席宁：人形机器人从实验室步入实用阶段还面临诸多挑战 编程复杂程度较工业机器人成倍增加

每经记者：张蕊 每经编辑：陈星

席宁，现任香港大学讲座教授、新兴技术研究所所长，曾任美国密歇根州立大学电气与计算机工程系的杰出教授，并任该大学机器人自动化实验室主任。

席宁是IEEE Fellow。电气和电子工程师协会（IEEE），是国际性电子技术与信息科学工程师学会，是全球最大的非营利性专业技术学会，建会于1963年。IEEE Fellow 为学会最高等级会员，是 IEEE 授予成员的最高荣誉，旨在表彰那些在电气、电子工程、计算机科学、信息技术等相关领域中作出重大贡献的个人。每年只有不到 0.1% 的 IEEE 成员被提升为 Fellow。席宁还被选为IEEE机器人与自动化学会2018至2019年度的主席，而该学会是国际上最为重要的机器人与自动化学术组织之一。

2024世界机器人大会于8月21日至25日在北京举办，今年是世界机器人大会举办的第十年。作为大会的常客，席宁在大会期间接受了《每日经济新闻》（以下简称NBD）记者采访。

席宁 图片来源：主办方供图

工业机器人发展面临一些新的技术瓶颈

NBD：在工业机器人领域，您认为哪些关键技术亟须突破以实现更高效、更灵活的自动化生产？

席宁：就工业机器人行业的发展来看，还面临一些新的技术瓶颈。具体而言，一是机器人编程问题。编程解决的是机器人与人之间的交互，人怎样把让机器人做的事情、把人的技能“传授”给机器人，传统方法是通过编程来实现的，也就是为机器人编写机器语言，但编程非常耗费时间。随着人工智能的发展，有很多新的方法，我们需要开发新的编程手段，让机器人更容易被应用，这是需要解决的问题。

二是机器人的校正问题。机器人到了一个新的环境，需要建立跟工作环境之间的关系，不是往工位上一安装就可以生产了。机器人有自己的坐标，要与工厂的坐标建立联系，要做很多校正工作，这是一个很复杂的过程，需要专业人员来做。但是现在的生产线是灵活的、柔性的，应用企业经常要变换产品生产线，这意味着要经常变换校正的过程，这样就阻碍了机器人技术的发展，阻碍其效率的真正提升，需要技术快速解决这个问题。

三是机器人跟多种传感器的融合度不高。要使机器人更加智能，真正达到具身智能，跟多种传感器的融合是关键，这也是工业机器人未来发展的前沿和技术需求。由于人工智能的出现，对解决这个问题有很大的促进作用，因为人工智能首先是建立在传感器的基础之上，这些年很多科研人员，包括企业在这方面都在努力，当然也取得了很多成就，但是离我们真正期望的还有一段距离。

NBD：为了解决这三个问题，您的研究团队目前取得了哪些进展？

席宁：我们在这些方面有很大的投入。在机器人编程方面，以工业机器人为例，我们要用机器人制造产品，首先得有这个产品的CAD（计算机辅助设计软件）设计模型和图纸，比如让机器人喷涂一个零件，如果用传统的编程方法，可能需要一两周，效率很低。我们通过开发一些新的方法，基于产品的CAD设计模型，直接产生机器人的程序来做这件事，计算机就可以自动产生机器人的运动轨迹，两三个小时就可以把整个程序编好，效率大大提升。

机器人在服务业的应用方面，我们也开发了一些新方法，比如用自然语言编程，直接告诉机器人你要做什么事，这也是对机器人的编程方法。

另外，在机器人校正方面，怎样快速建立机器人跟环境的关系，我们建立了一整套数学模型，来有效描述机器人跟环境的关系，进而帮助我们在一个未知动态的环境中快速建立这个关系。我们在这些方面都有很多投入。

2024世界机器人大会上展出的人形机器人 每经记者 张蕊 摄

机器人是连接人与数字世界、物理世界的中间接口

NBD：今年人形机器人非常火爆，您觉得人形机器人技术从实验室阶段走到实用阶段，面临最大的挑战是什么？

席宁：刚才谈到，工业机器人里有三个关键技术问题是我们要克服的，从而把工业机器人变得更加智能化。但是这三个问题在人形机器人上变得更加突出，也就是说，人形机器人的出现并不是解决了这三个问题，而是加剧了这三个问题。

比如编程问题，工业机器人是在特定的场景解决特定的任务，编程再复杂，可以有工程师进行专门的编程，还是可以去用它。但人形机器人的场景、任务是多样化的，编程过程非常复杂。

同时，工业机器人一般就六七个关节，用传统的编程方法，就是在关节空间里面编，但人形机器人有三四十个关节，编程的复杂程度成倍增加，这些问题都有待解决。

另外就是建立机器人跟场景之间的关系问题，工业机器人安装好了就不动了，基本上处理的对象也是固定的。人形机器人走来走去，每到一个地方就要停下来，而且有时候一边做事情一边还在走动，它的场景不仅是多变的，而且是动态的，这样与环境之间要建立的关系就更复杂了。

这些在工业机器人里没有解决的问题，到人形机器人里难度变得更大。当然，工业机器人相对于人形机器人肯定是更为成熟的。

NBD：您对未来五年或者十年机器人技术的发展有哪些展望？

席宁：机器人与我们所说的传统的机器，比如火车、汽车这些东西有本质的不同。

这个世界上现在有物理世界，也就是我们所说的有汽车、有房屋、有城市，这些是物理世界；同时，由于信息技术的发展，产生了一个虚拟世界，也就是数据的世界；当然，还有人。这是一个三元世界的模型。

这个三元世界是有一个东西把它们联系起来的，你可能会说是数据，但数据是哪来的？数据是通过传感器的测量而产生的，数据通过传感器来反映物理世界，所以传感器是连接数字世界跟物理世界的一个接口。我们测量了物理世界，测量了工厂，产生了数据，而人工智能对这些数据进行处理，进而做出一些决策，决策物理世界制造系统应该怎样运行才能更有效，从而付诸实践。

也就是说，从数字世界要回到物理世界，有一些手段来实现，需要另外的接口，这个接口就是机器人，机器人把人工智能数据以及产生的智能化决策，通过自动化技术实现出来，作用到物理世界，提升效率。所以机器人是连接三元世界，包括人和数字、人跟物理世界中间的一个接口。而做到这一点是我们未来努力的方向。