編者按：

2022世界機(jī)器人大會主論壇群星璀璨，產(chǎn)、學(xué)、研各領(lǐng)域大咖齊聚首，共話巔峰，為機(jī)器人未來發(fā)展領(lǐng)航。

峰會現(xiàn)場，復(fù)旦大學(xué)智能機(jī)器人研究院院長甘中學(xué)發(fā)表了題為《基于云邊端協(xié)同智能的即插即用RaaS機(jī)器人》的演講。以下為甘中學(xué)演講內(nèi)容的整理。

現(xiàn)在機(jī)器人在中國得到蓬勃發(fā)展，但是機(jī)器人實(shí)用中還是遇到了一些問題。第一現(xiàn)在機(jī)器人使用門檻還是很高，機(jī)器人遇到了故障還得需要操作工去處理。第二機(jī)器人的適應(yīng)性差，機(jī)器人那么多的款項(xiàng)移到不同定制化的生產(chǎn)、定制化的工藝，機(jī)器人就不能適應(yīng)。第三，機(jī)器人公司支出機(jī)器人本體，通過集成商做成機(jī)器人系統(tǒng)，系統(tǒng)放到生產(chǎn)線，連續(xù)有三個(gè)公司進(jìn)行3次集成，才能成為真正可用的機(jī)器人。因此怎么能夠把機(jī)器人做的即插即用，機(jī)器人到了現(xiàn)場就能服務(wù)，是一個(gè)很大的問題。

現(xiàn)在機(jī)器人走向了服務(wù)行業(yè)，咖啡機(jī)器人、喝茶機(jī)器人、收獲機(jī)器人。我們能不能把機(jī)器人一次性地做好，能夠放在現(xiàn)場能用，而且不用人去做那么多的編程，而且機(jī)器人本身就能做好服務(wù)，一旦它有問題大部分問題通過機(jī)器人自己解決。在實(shí)踐當(dāng)中，建立了機(jī)器人及服務(wù)RaaS機(jī)器人體系，所謂RaaS是Robot—as—a—Service。機(jī)器人只是手機(jī)或者計(jì)算機(jī)一樣用的工具，未來發(fā)展是在機(jī)器人服務(wù)多下功夫，增加機(jī)器人的功能、增加機(jī)器人的智能、增加機(jī)器人的技巧。

因此把機(jī)器人分成了三種，一種機(jī)器人叫工蜂機(jī)器人，所以工蜂機(jī)器人是操作，在現(xiàn)場放在生產(chǎn)線能夠自動地融入體系進(jìn)行操作。第二是章蜂機(jī)器人，章蜂機(jī)器人就是章魚+蜜蜂，這種機(jī)器人可以手腦眼腳一體化，能夠齊步走做生產(chǎn)線，因此章蜂機(jī)器人是把機(jī)器人連成生產(chǎn)線，有自己8個(gè)大腦、2個(gè)中央腦一種機(jī)器人。第三是把工蜂機(jī)器人和章蜂機(jī)器人連接在一個(gè)系統(tǒng)里，形成群蜂機(jī)器人，這個(gè)群蜂機(jī)器人可以是一個(gè)工作站、一個(gè)車間或者一個(gè)工廠，連到整個(gè)生產(chǎn)鏈形成了群蜂機(jī)器人。

這個(gè)機(jī)器人怎么操作和運(yùn)作呢？我們把一個(gè)機(jī)器人智能分成三部分，一部分管運(yùn)動，一部分管協(xié)同和管理，一部分管決策。把工蜂、章蜂、群蜂連在一起形成集群機(jī)器人，形成一個(gè)車間，形成一個(gè)工廠。

這些機(jī)器人怎么能夠做到校正錯(cuò)誤，能夠自動連接、能夠自動生成呢？我們引用了超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的原理。所謂超循環(huán)原理是兩兩之間用一個(gè)增加的信息催化反應(yīng)項(xiàng)落，使他們能夠協(xié)同，這是兩元超循環(huán)，兩個(gè)機(jī)器人之間協(xié)同。四元超循環(huán)，我們把機(jī)器人分成三部分，第一部分是底層運(yùn)動，中間一層是邊緣虛擬現(xiàn)實(shí)的控制器，再加上層群蜂控制器，三層三元控制器，再加上人的大腦，形成四元的超循環(huán)，第五在這個(gè)基礎(chǔ)上連到產(chǎn)業(yè)鏈，形成五元超循環(huán)，三個(gè)循環(huán)小網(wǎng)絡(luò)，就把機(jī)器人兩兩上下以及左右都能夠很快地連接起來。

新型RaaS體系的主要構(gòu)成，這是我們用仿生蜜蜂群眾網(wǎng)絡(luò)化組織方式，底下工蜂機(jī)器人是把一個(gè)機(jī)器人工作裝備、工藝裝備，眼腦手腳一體化，形成完整的工蜂機(jī)器人。第二是在工蜂機(jī)器人基礎(chǔ)上形成一個(gè)連鎖章蜂機(jī)器人，能夠自動連接成群蜂機(jī)器人，這個(gè)群蜂機(jī)器人再連接成最底層的自動化實(shí)施系統(tǒng)，中間虛擬群眾網(wǎng)絡(luò)虛擬和最高層群蜂機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)。

我們一個(gè)個(gè)講以泛在控制器為核心的工蜂機(jī)器人，這是工蜂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)間關(guān)系不講了，我重點(diǎn)講輸出結(jié)構(gòu)，當(dāng)工蜂機(jī)器人輸出是工藝流狀態(tài)為下一個(gè)機(jī)器人連接做準(zhǔn)備，中間對下一個(gè)準(zhǔn)備提前能源運(yùn)動以及外形補(bǔ)償量，最后是控制器發(fā)出信息的催化酶。這是我們給中濟(jì)集團(tuán)做工蜂兩元和超元的網(wǎng)絡(luò)，除了這個(gè)人按的按鈕，所有運(yùn)動完全都是自主化、自動化，工藝和工藝之間是自動連接的。第二以群智網(wǎng)絡(luò)控制器為核心的章蜂機(jī)器人。以一個(gè)機(jī)器人作為核心對周邊所有機(jī)器，圍繞它建立自動化超循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)，它的輸出也是有工藝流的狀態(tài)、有控制參量的補(bǔ)量、以及信息的催化酶，這是我們用中間一個(gè)機(jī)器人六個(gè)工位所進(jìn)行四元超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的矩陣生產(chǎn)線。最后以微控云為核心的群蜂機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器人在工蜂機(jī)器人和章蜂機(jī)器人基礎(chǔ)上，把他們用五循環(huán)超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)連起來合，形成一個(gè)具有群體智能凈化的機(jī)械機(jī)器人。以五元超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)形成從三層群蜂集群機(jī)器人，這個(gè)可以從三位空間，從最底層到中間層到第三層，形成立體化的，用機(jī)器人可以做所有加工的調(diào)度、工序、自動排成以及自動化的生產(chǎn)。

現(xiàn)在機(jī)器人都是個(gè)體機(jī)器人進(jìn)行某一個(gè)工序的完成，RaaS服務(wù)體系是把個(gè)體機(jī)器人、機(jī)器人協(xié)同和機(jī)器人矩陣，以及矩陣立體化完全連在一個(gè)四級超級網(wǎng)絡(luò)中。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一級主要是工蜂機(jī)器人協(xié)同所造成生產(chǎn)效率的提升。第二級是章蜂機(jī)器人上下協(xié)同，能造成數(shù)據(jù)和控制優(yōu)化，下傳對整個(gè)工具進(jìn)一步地優(yōu)化。第三級是在整個(gè)車間或者整個(gè)工廠，三維矩陣物流和其他機(jī)器人生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)化的對接，形成對資源的共享、對工藝自由分配，以及智能的增強(qiáng)。第四級是實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)、供、銷一體化，形成資源最佳化，在群體智能優(yōu)化下形成整個(gè)過程的增值?？梢钥吹接辛斯し?、章蜂、群蜂機(jī)器人+集群機(jī)器人體系，我們形成了四個(gè)工作狀態(tài)，由單機(jī)工蜂機(jī)器人的工作，是自主智能的狀態(tài)，章蜂機(jī)器人是協(xié)同工作狀態(tài)，群蜂機(jī)器人是群體工作的狀態(tài)，與產(chǎn)業(yè)鏈工作狀態(tài)，各種有各種機(jī)器人。這種機(jī)器人第一可以自動連接；第二可以在工作中自動地校正自己的問題；第三能夠在工作中逐漸地進(jìn)化；第四能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)即服務(wù)的過程。

新型RaaS機(jī)器人有什么特點(diǎn)？集群機(jī)器人在各層都嵌入了AI智能模塊，在最底層嵌入自主智能模塊，中間層嵌入?yún)f(xié)同智能模塊，最高層嵌入基于蜂群群體智能模塊。如果把智能模塊看成是簡單大腦的話，這就是一個(gè)群腦集群的支撐體，我們在αzero基礎(chǔ)上開發(fā)了凈化算法，使集群機(jī)器人實(shí)現(xiàn)效用的提升。我們實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自相構(gòu)形和工藝標(biāo)準(zhǔn)化，我們對工蜂機(jī)器人、章蜂機(jī)器人不管什么工作狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的定制和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，這樣工藝編排能夠做到自動化。第三個(gè)特點(diǎn)是即插即用，由于我們把工蜂機(jī)器人、章蜂和群蜂機(jī)器人都標(biāo)準(zhǔn)化了，只要他們一塊就能夠形成工作站，形成一個(gè)生產(chǎn)線，形成一個(gè)車間。我們在這里，每個(gè)模塊就能形成機(jī)器人的即插即用。

我們用集群機(jī)器人體系，也就是用工蜂、章蜂、群蜂，形成了南康家具產(chǎn)業(yè)智聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)智網(wǎng)聯(lián)《新聞聯(lián)播》播了我們?nèi)?，被評成2021年工信部的共享工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范標(biāo)桿。這是運(yùn)用工蜂、章蜂、群蜂機(jī)器人搭建家具產(chǎn)業(yè)智聯(lián)網(wǎng)，目前在全國有十幾個(gè)分享智能工廠。用超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了工蜂機(jī)器人、章蜂機(jī)器人和群蜂機(jī)器人即插即用自動化連接和自動化的服務(wù)，這里我們初步實(shí)現(xiàn)了三個(gè)層面的即插即用。我們只是初步，還沒有完全實(shí)現(xiàn)即插即用，這需要下一步逐漸地深化，標(biāo)準(zhǔn)化和超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的方便化。在這里我們實(shí)現(xiàn)了RaaS服務(wù)，一旦機(jī)器出現(xiàn)問題，它逐漸或者越來越多地靠自身去自校正、自我修復(fù)、自我提升，我們目前基本做到不讓操作者編程，不讓操作者解決超度他使用的技術(shù)難題，讓系統(tǒng)工作越來越穩(wěn)定、越來越優(yōu)化。

—— 甘中學(xué)