圖為意大利圣安娜大學(xué)生物機(jī)器人研究所主任Paolo Dario
（新戰(zhàn)略機(jī)器人全媒體整理）非常感謝。我第一次來(lái)中國(guó)是1983年，是在30多年之前，而現(xiàn)在我看到中國(guó)的變化非常大。我也非常榮幸的被提名為天津大學(xué)“千人計(jì)劃”的教授我來(lái)自意大利非常古老的地區(qū)——Tuscany地區(qū)，它和中國(guó)一樣有幾千年的歷史，并且有很多歷史文化遺產(chǎn)。我下面要給大家在這里講的，也是我最近幾年的工作，希望在不改變過去的同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)展。我們希望把這些歷史的文化遺產(chǎn)保留下來(lái)，這是非常大的挑戰(zhàn)，如何在引用機(jī)器人的同時(shí)，又能夠保持住我們的環(huán)境、我們的社會(huì)關(guān)系，盡可能地生機(jī)蓬勃，和原來(lái)一樣的生活，這對(duì)我們來(lái)講是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。在這樣一個(gè)小城里面，機(jī)器人被應(yīng)用在幼教、醫(yī)院、復(fù)健、海洋以及環(huán)境等方面，還用在治療一些兒童早期疾病當(dāng)中，這就是我們的現(xiàn)實(shí)。下一代的機(jī)器人將會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，這個(gè)影響甚至可以和互聯(lián)網(wǎng)媲美，甚至超越互聯(lián)網(wǎng)。問題在于這些機(jī)器人革命的秘密何在？除了工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人的進(jìn)展，我們還應(yīng)該看到一些機(jī)器人更深層次的發(fā)展，因?yàn)闄C(jī)器人擁有這樣一些潛力，不光從技術(shù)的角度，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)一些用途方面的變化，這是今天上午專家們講過的。首先我們談一談科學(xué)和工程，對(duì)于機(jī)器人來(lái)講，科學(xué)和工程應(yīng)用在了生物機(jī)器人以及仿生機(jī)器人方面，我們看一下機(jī)器人的發(fā)展歷史，在機(jī)器人發(fā)展的過程中，曾經(jīng)在七十年代我們看到仿生學(xué)的缺失，但是由于現(xiàn)在機(jī)器人被引入了熒幕，特別是一些仿生機(jī)器人在電影當(dāng)中出現(xiàn)，人們開始更多的考慮與機(jī)器人之間的通信能力，并且們也看到了在仿生學(xué)方面栩栩如生的機(jī)器人，這是未來(lái)的趨勢(shì)。
為什么呢？因?yàn)榭茖W(xué)和工程學(xué)必須要更多的融合在一起，他們代表機(jī)器人發(fā)展的未來(lái)，這里有明確的路徑，在左面是科學(xué)，科學(xué)是涉及到發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)是在不同的科技領(lǐng)域的雜志上進(jìn)行發(fā)表的非常多的科技成果，如《自然》《科學(xué)》 《新科學(xué)家》雜志等等。而工程是一種發(fā)明，大家可以在我們的雜志上看到很多工程學(xué)的成果，在這里工程學(xué)和科學(xué)結(jié)合在一起，當(dāng)我們談到科學(xué)的時(shí)候往往指出必須要有這些文獻(xiàn)的發(fā)布，而在談工程方面的時(shí)候，往往是右面的這些雜志進(jìn)行發(fā)布，我們必須把科學(xué)和工程進(jìn)行很好的融合。機(jī)器人實(shí)際上越來(lái)越多的成為科學(xué)的一部分，現(xiàn)在有非常多的機(jī)器人成果都是發(fā)表在科技領(lǐng)域的雜志上。
另外一方面，也有越來(lái)越多的工程學(xué)的成果是和機(jī)器人結(jié)合在一起的?？茖W(xué)和工程對(duì)于機(jī)器人的未來(lái)來(lái)說(shuō)起著決定性的作用。作為教授，我非常喜歡一些模型，我喜歡進(jìn)行環(huán)境的建模，對(duì)這樣的情景建模。像這樣的研究，生物機(jī)器人實(shí)際上是生物系統(tǒng)，包括空氣、陽(yáng)光、大海等等。作為工程師我們確實(shí)會(huì)對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行建模，這樣我們可以找到設(shè)計(jì)的原模，可以利用這些原模設(shè)計(jì)機(jī)械機(jī)器人，可以設(shè)計(jì)災(zāi)害響應(yīng)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人等等。有一些機(jī)器人的設(shè)計(jì)并不是針對(duì)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的，而是針對(duì)研究和實(shí)驗(yàn)，他們是科學(xué)的工具。我們還可以設(shè)計(jì)出人造的器官、感官、肢體等等，這些也可以作為生物機(jī)器人。我們覺得這就是我們對(duì)生物機(jī)器人和工程學(xué)發(fā)展的看法。我們有這樣的一個(gè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是研究對(duì)自然的理解，由意大利和很多其他國(guó)家的工程師共同合作。在1958年的時(shí)候出現(xiàn)了仿生學(xué)，當(dāng)時(shí)想法是這樣的，我們類生命系統(tǒng)可以去復(fù)制自然系統(tǒng)的一些功能和特征，這就是仿生學(xué)的內(nèi)涵。1989年，我建議并組織了一個(gè)研討會(huì)，在研討會(huì)上我們討論了仿生學(xué)。在那個(gè)時(shí)候，這個(gè)領(lǐng)域的出版物是非常有限的，而現(xiàn)在這個(gè)領(lǐng)域的出版物數(shù)量眾多，出現(xiàn)了長(zhǎng)足的發(fā)展。當(dāng)時(shí)我們是和IIT的一位同事進(jìn)行合作，那時(shí)候我們都非常年輕，我們是夢(mèng)想家?，F(xiàn)在生物機(jī)器學(xué)和仿生學(xué)是非常成功的領(lǐng)域，這張幻燈片展示了有多少實(shí)驗(yàn)室在開展這方面的研究（圖）包括一些中國(guó)的科研機(jī)構(gòu)也正在開展這方面的研究。這里展示一下他們的名字，我們和天津大學(xué)、北京理工大學(xué)進(jìn)行了密切的合作，這個(gè)領(lǐng)域在中國(guó)也是非常流行，很受歡迎的。
這里有非常多的人都針對(duì)生物學(xué)和仿生學(xué)開展了研究，還有非常多的雜志發(fā)表了文獻(xiàn)。最近仿生學(xué)制造的一些假體、假肢是非常成功的，利用機(jī)器人的工具制造假體，使人類從中受益匪淺。這里是幾個(gè)例子，是一次舞蹈比賽的獲勝者，她就使用了仿生學(xué)的假肢。
科學(xué)上的一些發(fā)現(xiàn)最終可以真正促進(jìn)我們進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新，我們必須要沿著這樣的路繼續(xù)往下走。比如數(shù)字蜂窩的系統(tǒng)，就是科學(xué)和工程方面非常好的結(jié)合。我覺得我們需要去探索，去探索一下機(jī)器人可以怎么樣幫助我們發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)則。實(shí)際上很多新規(guī)則發(fā)現(xiàn)的方式，最開始是有一些現(xiàn)象，接下來(lái)我們進(jìn)行一些假說(shuō)，建模，然后進(jìn)行試驗(yàn)，最后是對(duì)我們的發(fā)現(xiàn)和假說(shuō)進(jìn)行檢驗(yàn)。其中，機(jī)器人是作為一個(gè)科學(xué)的工具去應(yīng)用的。
這是一個(gè)例子。我們這個(gè)項(xiàng)目主要的目的是為了顯示出一個(gè)模型的實(shí)用性，我們發(fā)明了這個(gè)模型，它可以幫助我們進(jìn)行幾個(gè)階段的視覺操控，我們利用機(jī)器人來(lái)進(jìn)行模型驗(yàn)證。這是國(guó)際合作的項(xiàng)目，我們實(shí)驗(yàn)室和其他的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，我們共同進(jìn)行合作。我們可以利用這樣的試驗(yàn)建造新的機(jī)器人。
另外一個(gè)問題是預(yù)測(cè)。我們可以看一下美洲豹的運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)例子中進(jìn)行了事件的預(yù)測(cè)，有這樣一個(gè)功能，預(yù)測(cè)在大自然當(dāng)中非常重要，科學(xué)家非常了解預(yù)測(cè)的重要性。我們?cè)跈C(jī)器人當(dāng)中也可以利用這樣的功能，可以按照同樣的方法進(jìn)行對(duì)動(dòng)物的試驗(yàn)。比如說(shuō)蚯蚓，可以對(duì)它進(jìn)行試驗(yàn)，深入的研究了解每一個(gè)動(dòng)物物種背后科學(xué)的問題，譬如說(shuō)在這里的問題就是要了解這類昆蟲，它的移動(dòng)的狀況。在一個(gè)科學(xué)的雜志當(dāng)中發(fā)表了相關(guān)的文獻(xiàn)，因?yàn)槲覀兪前l(fā)現(xiàn)了一些新的東西。在這個(gè)例子當(dāng)中，我們是觀察了這種蝗蟲是怎么跳的，在生物學(xué)雜志上也發(fā)表了文獻(xiàn)。
這張幻燈片是選擇行為和決策過程。然后把這些特征在機(jī)器人身上進(jìn)行應(yīng)用。還可以看到章魚，實(shí)際上章魚可以給我們帶來(lái)非常多的知識(shí)，它不需要骨骼，也不需要太多的中樞系統(tǒng)幫助控制，我們可以把這些生物上的發(fā)現(xiàn)都應(yīng)用在機(jī)器人的身上。
在這個(gè)例子當(dāng)中，是利用它的軟體進(jìn)行運(yùn)移，我們?cè)谘芯窟@些動(dòng)物都是怎么移動(dòng)的，我們進(jìn)行了密切的觀察，有了重大的發(fā)現(xiàn)，章魚是利用它的肌肉進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)的，這里章魚一部分的肢體可以僵化，一部分肢體進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，就像是腿一樣，這是一個(gè)非常棒的行為，當(dāng)然我們了解了它的這種行為，在機(jī)器人的原型當(dāng)中也進(jìn)行了模擬。這是我的同事他們所做的工作。
在這個(gè)例子當(dāng)中，是利用它的軟體進(jìn)行運(yùn)移，我們?cè)谘芯窟@些動(dòng)物都是怎么移動(dòng)的，我們進(jìn)行了密切的觀察，有了重大的發(fā)現(xiàn)，章魚是利用它的肌肉進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)的，這里章魚一部分的肢體可以僵化，一部分肢體進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，就像是腿一樣，這是一個(gè)非常棒的行為，當(dāng)然我們了解了它的這種行為，在機(jī)器人的原型當(dāng)中也進(jìn)行了模擬。這是我的同事他們所做的工作。我剛才給大家介紹了科學(xué)，接下來(lái)看一下工程。我們可以把科學(xué)的問題和工程上的應(yīng)用結(jié)合在一起，看看工程學(xué)上的應(yīng)用是否成功。這里介紹幾個(gè)成功的例子。一個(gè)是來(lái)自蚯蚓的模型，最后是把它應(yīng)用在無(wú)痛結(jié)腸鏡檢查當(dāng)中。另外一個(gè)例子是來(lái)自章魚，還有一個(gè)是涉及人體假肢的。我們可以利用前面所提到的蚯蚓模型應(yīng)用在臨床上和工業(yè)上。把我們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，最后實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。我們所做的一項(xiàng)研究，是把它放在內(nèi)窺鏡的檢查當(dāng)中，我們按照同樣的原則進(jìn)行了結(jié)腸鏡設(shè)備的設(shè)計(jì)，可以讓我們實(shí)現(xiàn)結(jié)腸鏡的視覺化，而且是無(wú)痛的，這樣無(wú)痛的結(jié)腸鏡檢查已經(jīng)在1500多個(gè)患者身上進(jìn)行了測(cè)試。
我們接下來(lái)看章魚的模型，我們把生物學(xué)上對(duì)章魚的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化成生物醫(yī)學(xué)的機(jī)器人進(jìn)行了具體的應(yīng)用，這也是內(nèi)窺鏡。在人體假肢這塊，我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)讓我們的大腦控制假肢，現(xiàn)在是能夠這樣做的，在左面我們植入了一個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)（這個(gè)論文在《科學(xué)》雜志上進(jìn)行了發(fā)表）知假肢僵化的程度和硬度，從而可以去進(jìn)行抓獲這樣的動(dòng)作。這是在另外一個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，我們把它稱為Azzurra，在中國(guó)現(xiàn)在得到了應(yīng)用。在2015年我們希望能夠去真正的實(shí)現(xiàn)38個(gè)肌肉和關(guān)節(jié)的功能性模擬，讓假肢的功能和使用方式都得到一個(gè)突破。
最后，從人類關(guān)節(jié)到真正的外骨骼應(yīng)用，這里我們用了人類模型的控制模型。將神經(jīng)仿生學(xué)回環(huán)用在可穿戴的機(jī)器人手臂當(dāng)中，通過這種方式來(lái)更好的理解關(guān)節(jié)的一些動(dòng)作，我們可以更加有效地實(shí)現(xiàn)能量的利用。關(guān)于機(jī)器人伴侶這方面我們認(rèn)為也是非常大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，我們也在開發(fā)新一代的機(jī)器人，新一代的機(jī)器人可以幫助人類從兒童期到成人，一直到老年，這也是非常大的愿景，盡管如此還是有很多障礙，我們需要實(shí)現(xiàn)集成和簡(jiǎn)化。
我們希望能夠更好地理解最重要的一些工程化的解決方案，特別是通過仿生學(xué)和動(dòng)物機(jī)器人，這是我們的夢(mèng)想。其中一個(gè)方面就是在形態(tài)學(xué)的計(jì)算方面，這是一個(gè)核心概念。我們可以看到右手邊的機(jī)器人，他是在進(jìn)行這樣一個(gè)形態(tài)學(xué)的仿生。我并不是說(shuō)這就是我們?cè)诳傮w上追求的目標(biāo)，但至少這是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。其中包括了五個(gè)最主要的驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)我們對(duì)于機(jī)器人方面的宏大挑戰(zhàn)。其中有一個(gè)就是強(qiáng)調(diào)了傳感器的重要性，這也是我們?cè)趲啄曛熬陀龅降囊粋€(gè)挑戰(zhàn)，我們需要找到低能耗并且非常可靠的傳感器。
第二個(gè)驅(qū)動(dòng)力是改變身體。最近《科學(xué)》雜志上發(fā)表的文章，引入了“機(jī)器人材料”的概念。
第三個(gè)驅(qū)動(dòng)力，是與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，這也是一項(xiàng)革新，大家都知道這已經(jīng)成為了一項(xiàng)革命，不光在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)之外，甚至是機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)之外。
第四個(gè)驅(qū)動(dòng)力就是關(guān)于資金方面，在機(jī)器人研發(fā)方面的投資，中國(guó)對(duì)機(jī)器人研發(fā)進(jìn)行了投入。在美國(guó)、日本、韓國(guó)，很多方面都在進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，甚至一些私人公司像谷歌也進(jìn)行了大量的機(jī)器人研發(fā)的投資。
第五個(gè)是人工智能、深入學(xué)習(xí)方面的發(fā)展。豐田最近有人工智能方面的研究，發(fā)展出這種智能的設(shè)計(jì)，這將對(duì)于疾病的控制以及解決殘障方面的復(fù)健會(huì)產(chǎn)生非常重要的影響。另外就是在社交方面的重要性，法律方面的實(shí)踐，產(chǎn)生新的就業(yè)機(jī)會(huì)，降低勞動(dòng)力的負(fù)擔(dān)，給我們帶來(lái)更多的閑暇時(shí)間。最后我是一個(gè)愿景家，我希望把所有的資源融合在一起，做基礎(chǔ)方面的研究，并且能做一些全球的機(jī)器人方面的研究。現(xiàn)在歐洲正在促進(jìn)一個(gè)非常重要的項(xiàng)目的發(fā)展，也將幫助我們實(shí)現(xiàn)全球機(jī)器人方面舉措的發(fā)展。
最后的總結(jié)，這是一個(gè)新興的、跨學(xué)科的技術(shù)研究行業(yè)，是在人類科學(xué)和技術(shù)方面會(huì)產(chǎn)生重大影響的行業(yè)。機(jī)器人給我們帶來(lái)了新的服務(wù)、新的行業(yè)，并且機(jī)器人作為顛覆性的技術(shù)，不光是技術(shù)方面的發(fā)展，同時(shí)也能夠帶來(lái)科學(xué)和技術(shù)進(jìn)一步融合。我們希望，機(jī)器人的革命將會(huì)從我們今天這個(gè)會(huì)議開始，不光是對(duì)于中國(guó)，而是對(duì)于全世界，幫助我們進(jìn)一步促進(jìn)全球的合作。
謝謝大家。
