腾讯张正友：攻克可进化机器人，6个研究趋势与7大技术突破点
时间：2022-12-14 10:00:00
来源：腾讯AI实验室
11月2日，机器人及多媒体技术专家腾讯Robotics X实验室主任张正友博士在2018年腾讯全球合作伙伴大会人工智能分论坛上展示了腾讯在机器人领域的思考。
腾讯将使用人工智能（AI）、机器人（RoBotics）和量子计算（Quantum Computing）作为全新ABC组合。
人机共生的未来是机器通过感知-行动-规划-学习范式，从自动到自主，成为可进化机器人的未来。
目前，机器人本体研究有仿生化、灵活控制、精确触觉、多机器人协作、人机交互和医疗辅助六种趋势。
腾讯Robotics X主要任务是攻克A到AG七大技术突破点：一是攻克ABC基本能力，即人工智能（AI）、机器人本体（Body）与自动控制（Control）；二是探索“DEFG机器智能，包括进化学习（Developmental Learning）、情感理解与拟人（EQ）、灵活操控（Flexible Manipulation）等能力最终成为人类守护天使（Guardian Angel）最终目标。
让AI 机器人是标准的数字助手
活动前一天，腾讯高级执行副总裁唐道生发布了腾讯新一轮架构调整后扎根消费互联网、拥抱工业互联网的战略路线图。机器人是腾讯在前沿技术如何帮助两网发展方面的重要布局。腾讯副总裁姚星表示：腾讯将立足，充分利用人工智能（AI）、大数据（Big Data）和云计算（Cloud Computing），即ABC科技，建设新的基础设施，做数字助数字助手，形成科技创新和产业应用相互促进的良性循环，体现在医疗、安全、零售、交通和娱乐行业。同时，腾讯也将展望未来，推进核心技术前沿、原创、开放的基础研究，在人工智能等关键技术上进行前瞻性布局（AI）、机器人（RoBotics）和量子计算（Quantum Computing）的全新ABC组合，从现在开始思考下一代标准的组成。”AI 机器人的双基础布局将有助于真正连接虚拟和现实世界，从而真正实现腾讯致力于克服的最终问题——通用人工智能（AGI），让机器拥有真正的人类智能。
人机共生时代即将到来
从最早的大型计算机到计算能力的演变PC从固定的时间、地点和程序，到无处不在、无处不在、无微不至的个性化过程，个人电脑和智能手机的普及，再到可穿戴和陪伴设备的兴起。而Sensor(传感器)也在体积、重量和功能上不断进化，手机上的摄像头、麦克风、GPS定位系统等出定位系统等。若将传感器从手中、口袋中解放出来，下一代机器人的雏形也随之浮现。这都导致了一个必然的结果：人机共存、共创和共赢的时代即将来临。
机器人的现在和未来
机器人由本体、运动执行器、动力系统、感知、交互和决策系统六部分组成。
机器人的六个组成部分
过去，工业机器人强调自动化，即在已知环境中完成一系列精确控制、提前编程和重复的动作，但现在逐渐走向在不确定环境中自学、自适应和进化的自主机器人。
反应和有意识的自主性
独立分为两类：踢石头，也能保持平衡，称为反应独立；遇到障碍物有意识地避免，如机械狗遇到门，会计划开门动作，即有意识的独立。
如何实现自主，张博士提出SLAP打耳光理论”：
SLAP范式
第一步，让感知（Sense）和行动（Act）连接，首先获得反应独立。上层规划后，要长期独立规划（Plan），有意识的自主。
当机器人进过SLAP范式进化后，智能化程度变高，就有丰富的应用场景，从操作复杂工艺，到陪伴和护理儿童与老年人，到更复杂的人机合作。
机器人本体研究六大趋势
腾讯Robotics X在大量调研后发现，目前全球机器人的本体研究上有以下六大方向与趋势：
仿生化：如蛇形机器人，让机器人能适应复杂工作环境；
灵活操控：实现灵活准确的抓取和操控，才能做更有用、更复杂的运动；
触觉技术：机器人需要实时反馈、精确的感知操控反馈，才能得到更有效的自主；
多机器人协同：机器人之间要避免碰撞，高效协调机器人间协作；
人机交互：机器人与人要能达到非常自然的情感交流和安全的交互；
医疗辅助：机器要能增强人的体能，帮助残障人士重获生活便利。
腾讯Robotics X 简介
虽然机器人领域已经有长时间的发展，但人和机器人共存的时代还未到来。在互联网进入技术驱动的下半场时，腾讯成立Robotics X实验室，就是为了迎接智能机器人与人机共存时代的到来。这包括了四方面考虑：
技术趋势：机器人是能代表未来的前沿技术
公司战略：腾讯是一家强调技术驱动的科技公司；
社会责任：拥有庞大体量的腾讯，要肩负起更多科技和社会责任，如何让前沿科技驱动传统产业升级，如何应对老龄化等社会问题，都在腾讯的思考范围之内。
公司文化：“以人为本”无论微信、QQ还是游戏，都是和人打交道的。机器人是人很自然的延伸。
我们同时也请到CDC，就是腾讯用户研究和体验设计部设计了实验室Logo。这个设计在理念上，突出了机器不断突破极限，自我深化，自我迭代的过程。Logo的字母跟机器一般，能拆成更小的部件、框架和支架。并能根据需要替换和重组，得到新的字母，这个过程就像机器人的研发过程 - 从研发、调试、优化、拆解、重构，不断循环往复，生生不息。
腾讯Robotics X实验室Logo
ABCDEFG：
智能机器人时代七大技术突破点
机器人由自动走向自主、人机共生成为大势的“智能机器人”时代，公司应该着力于哪些突破点？张博士提出A-G7大技术突破点理论：首先是攻克ABC基础能力——人工智能（AI）、机器人本体（Body）与自动控制（Control）能力；其次要继续探索代表机器人智能趋势的D到G能力——进化学习（Developmental Learning）、情感理解与拟人（EQ）、灵活操控（Flexible Manipulation）；最后，实现成为人类守护天使（Guardian Angel）的终极目标。
Robotics X主攻技术突破点
ABC：机器人的基础能力
ABC代表了机器人的基础能力，包括：AI人工智能，代表机器人必须要能看、听、说、思考；Body本体：机器人本体至关重要，且不同的本体代表不同技术；最后是Control控制力。
攻克ABC 机器人的基础能力
我们最近为新开放的腾讯总部展厅，做了几个小Demo，包括围棋AI机器人绝艺、桌上冰球机器人和机器狗Jamoca。
完美机器人是什么样的？
那在ABC的基础上，一般大家会问，完美的机器人本体（Body）是什么样的？
很多人认为人形机器人将是终极目标，我持有不同看法：人会有直立双足，是经过几百万年在荒野生存而演化出来的。但目前的环境，大部分是平面，加上楼梯、电梯、稍微不平的地面，与此前的荒野有了很大不同。因而，现代化的最佳本体，我觉得不止“人形”一个标准答案。
我觉得评判ABC的标准，就跟人类相似：力、巧、快、准、美。
对ABC的评估标准
D到G：探索机器人的智能与进化
探索D-G机器人的智能
进化学习Developmental Learning：如SLAP范式所提，机器人要不断学习才能提升能力。
情感EQ：机器要对人深入了解，才能做出适当回应。机器也要有合适的表现方式，让人能理解机器要做的事情。
灵活操控Flexible manipulation：机器人要有精准灵活的操控执行，才能做有用的事。钢盔铁甲看起来很有力，但在人机共存时，可能会给人带来伤害。我们要考虑如何设计柔性机械臂，加上很多的传感器。
守护天使Guardian Angel：机器人要全方位的来保护人类，所以他不应该是一个孤立的个体，应该和智能的环境结合，还要和云结合，只有把这些东西作为同一个整体，才能保护人类。
进化学习（Developmental Learning）的意义
屏幕上的机器人是仿照4岁小孩制作的机器人，我们此前将他用来作可进化机器人的研究。小孩从一出生就和父母，和周围环境不断交互探索。有时小孩故意把东西扔在地上听声音，这些交互会让小孩学习社会能力、机械能力和交互能力。但目前机器人完全不是这样学习，而都是预先设计和编程好。如果机器人用深度学习去学一个技能，机器人只能按照编程行动，目前还不能通过和外界交互得到越来越强的能力，所以我们研究一个方向是要让机器人可进化，发育，通过和外界交互使得它的能力越来越强。
可进化的机器人
腾讯Robotics X的未来
在最后，我们希望与学界和行业开放合作，共同创建人机共存、共创、共赢的未来。这个使命包括四个部分：增强人的智力，发挥人类体能潜力、关怀人的情感，最后通过人机协作，完成人类所需任务。
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