人工智能仿生机器人目前问题分析

      导读：近年来，许多投资巨头逐渐将关注焦点转移到人工智能上。例如，嘉实基金已经于今年成立了人工智能投资研究中心，致力于将最先进的科技元素加入到投资分析和决策过程中，通过金融、数学、计算机等多领域人才的交叉合作，并结合大数据技术和分析式处理架构，构建可扩展的智能投研平台，为系统化的科学投资决策提供支持。

参考《2017-2022年中国机器人行业运营现状及十三五市场竞争态势报告》

      人工智能是研究、开发、模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

      近年来，许多投资巨头逐渐将关注焦点转移到人工智能上。例如，嘉实基金已经于今年成立了人工智能投资研究中心，致力于将最先进的科技元素加入到投资分析和决策过程中，通过金融、数学、计算机等多领域人才的交叉合作，并结合大数据技术和分析式处理架构，构建可扩展的智能投研平台，为系统化的科学投资决策提供支持。

      2016 年7月15日，嘉实基金博士后科研工作站在北京正式挂牌成立。仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。21 世纪以后，人类开始步入老龄化社会，发展“仿人机器人”可以弥补劳动力的不足，此外，也能为养老服务、家庭服务提供支持。到目前为止，“仿生机器人”已经经历了三个阶段，正向第四阶段迈进。

      仿生机器人研究目前存在诸多难题。仿生机器人诞生到发展短短数十年，积累的研究成果已经非常丰硕，开辟了机器人领域独特的技术和研究方法，但由于其学科的交叉性，“仿生”机器人仍然存在诸多问题。

      从生物机理来讲，对其揭示不够，模型构造过于简单。通过对生物机理的研究，可以揭示生物自身的功能，为仿生机器人的研究提供依据，但由于生物体本身是一个非常复杂的系统，其神经、骨骼、肌肉等构造以及其运动功能细节非常繁琐，目前所建立的模型远远不能模拟生物的控制过程及反映过程。

      仿生结构设计与生物结构的合理性和精巧性相去甚远。在运动方面，生物的结构刚柔并济，使其自身具有灵活性、高效性和轻量化等特点，增强了其自身的运动性能和环境适应能力。而现在的仿生机器人多为刚性结构，其重量、尺寸与生物的差距也较大，因此无法对机器人机构提供有效的设计原则。

      高性能新型仿生材料研究不足，已有研究成果应用领域过窄。目前的仿生材料研究在生物力学和工程力学的衔接点、许多天然生物材料的模型抽象、仿生材料的设计制备方法等方面还有待于进一步研究。而仿生机器人材料大多采用钢、铝、塑料等常规材料，无论刚度、柔性、韧性以及减阻性与生物自身差距很大，使得仿生机器人性能降低。

      控制方法较传统，神经控制、肌电控制等仿生控制方法突破不够。生物良好的环境感知能力也是仿生机器人研究的方向之一。生物可以通过视觉、听觉、嗅觉等感官系统时刻对周围环境进行感知并做出准确的判断，以适应复杂多变的环境。而现有的仿生机器人还无法准确的模拟生物的感知特性，对周围环境的感知能力存在精度较低、反应时间较长、对复杂环境的感知准确性不足等问题。

      我们认为，仿生机器人的驱动力主要来源于两个方面：一是个人/家庭服务的需要，例如，目前在西方国家，机器人宠物十分流行，仿人机器人的出现，可以弥补劳动力不足，解决老龄化的家庭服务和医疗服务等；二是执行特殊任务，比如，仿麻雀机器人可以担当环境检测的任务等。其关键技术在于机器人对外界环境的识别和处理，随着人工智能技术不断取得突破，仿生机器人也逐渐开始发展。

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