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　　在信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，人們對“智能”的需求逐漸遞增。一方面，越來越多的機器人進入制造環(huán)節(jié)；另一方面，科學(xué)家和研究人員始終在思考，如何才能讓機器人更加靈活、智能，能處理復(fù)雜工況和應(yīng)用于更多場景。及至在未來的某一天，機器能真正具備與人類似的認知智能。

　　讓機器人更智能

　　認知機器人技術(shù)是機器人學(xué)的一個子領(lǐng)域，關(guān)注的是通過為機器人提供一個處理架構(gòu)，使其能夠?qū)W習(xí)和推理如何在復(fù)雜的世界中對復(fù)雜的目標(biāo)做出反應(yīng)，從而賦予機器人智能行為。認知機器人學(xué)可以被認為是體現(xiàn)認知科學(xué)和體現(xiàn)嵌入式認知的工程分支，由機器人過程自動化、人工智能、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、光學(xué)字符識別、圖像處理、過程挖掘、分析、軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成組成。

　　認知機器人學(xué)將人類或動物的認知視為發(fā)展機器人信息處理的出發(fā)點，而不是更傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)。目標(biāo)機器人的認知能力包括感知處理、注意力分配、預(yù)測、計劃、復(fù)雜的運動協(xié)調(diào)、對其他代理的推理，甚至可能對自己的心理狀態(tài)進行推理。機器人認知體現(xiàn)了智能代理在物理世界（或虛擬世界，在模擬認知機器人技術(shù)的情況下）的行為。最終，機器人必須能夠在現(xiàn)實世界中采取行動。

　　粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟研究院講席科學(xué)家張家興博士在2021云棲大會的《達摩院技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品論壇》上曾經(jīng)分享過他的前沿想法：人的大腦存在著兩套認知機制，系統(tǒng)1（特點：無意識、自動化、快）與系統(tǒng)2（特點：有意識、控制化、慢）。當(dāng)這兩套機制對應(yīng)在計算機里，系統(tǒng)1就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（通過輸入數(shù)據(jù)-自動化計算-迅速輸出）。在大模型時代下，我們擁有一個很好的歷史機遇，我們將有可能用計算機實現(xiàn)人的系統(tǒng)1。人的大腦有大約一百萬億個神經(jīng)元連接，現(xiàn)在的大模型規(guī)模已經(jīng)往一萬億甚至十萬億發(fā)展。大模型也給認知智能帶來了以下的五個重要機制：記憶、知識、先驗、類比聯(lián)想、交互式學(xué)習(xí)，而這些同樣也是人認知的重要機制。在他看來，大模型已經(jīng)使人們站在了讓機器徹底擁有“系統(tǒng)1”的大門前，我們可以期待機器更智能的未來。

　　技術(shù)于應(yīng)用場景的落地

　　當(dāng)前，已經(jīng)有一些企業(yè)在認知機器人技術(shù)領(lǐng)域取得了一定的成果，本期內(nèi)容中，我們以自動化解決方案提供商柯馬的項目內(nèi)容為例進行解讀。

　　航空航天工業(yè)對于更快速的流程、更精準(zhǔn)的控制和更高質(zhì)量的要求日益提升，推動了新一代先進自動化系統(tǒng)的發(fā)展，以實現(xiàn)復(fù)雜工藝的自動化，這些工藝不久前僅能依靠手動完成。特別是在測試直升機槳葉等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件時，自動化的潛在優(yōu)勢成倍增加，因為機器人檢測不僅可以確保準(zhǔn)確性，還能提高效率。它能夠客觀地完成每項指定任務(wù)，從而確保測試過程的標(biāo)準(zhǔn)化和完全合規(guī)性。

　　為了滿足這一需求，柯馬和萊昂納多正在合作開發(fā)和測試一種功能強大的自適應(yīng)機器人解決方案，用于自主檢測長達7米的直升機槳葉。這一智能檢測解決方案作為一個聯(lián)合試點開發(fā)項目，去年在意大利阿納尼進行了現(xiàn)場測試。如今，該系統(tǒng)已準(zhǔn)備好在其他地方投入使用，提供更強大的MRO（維護、修理和大修）服務(wù)功能。

　　該解決方案結(jié)合了認知機器人技術(shù)、先進視覺系統(tǒng)和人工智能，可沿著非線性槳葉自動執(zhí)行攻絲試驗和多光譜表面檢測，以超過數(shù)千個點的粒度測量和驗證結(jié)構(gòu)的完整性。更重要的是，相較于過去重復(fù)性的、勞動密集型流程，機器人檢測確保了自適應(yīng)過程中100%的準(zhǔn)確性，并使操作人員在提高崗位技能的同時，有更高的安全性和舒適性。此外，在手動操作中技術(shù)人員之間通常以非標(biāo)準(zhǔn)方式相互傳授經(jīng)驗，而從人工到機器人自動化的轉(zhuǎn)變將使萊昂納多充分發(fā)揮過程工程的全部優(yōu)勢。

　　通過技術(shù)合作的細節(jié)可以發(fā)現(xiàn)，兩家公司共享了各自專長，以優(yōu)化端到端的檢測流程。這些能力包括智能算法和先進的路徑規(guī)劃，使機器人能夠感知并響應(yīng)周圍環(huán)境，以及全面的數(shù)據(jù)采集和處理基礎(chǔ)架構(gòu)，有助于優(yōu)化聲音與圖像的識別。當(dāng)智能機器人對槳葉進行機械刺激時，聲音響應(yīng)會被記錄下來，并使用多光譜相機進行拍攝，以便檢測隱藏和表面缺陷。

　　該系統(tǒng)的另一個功能是自動感知環(huán)境的能力。它首先定位由操作人員放在托架上的槳葉，檢測各類障礙，然后計算節(jié)拍的優(yōu)化和無碰撞路徑的規(guī)劃。所有這些技術(shù)復(fù)雜性都隱藏在一個基于低代碼編程的簡單而有效的用戶界面背后。這使得操作人員可以用簡單而人性化的指令對機器人進行編程：尋找槳葉、確定位置并執(zhí)行所需操作。如此一來，操作人員的角色就從執(zhí)行重復(fù)性和勞動密集型攻絲任務(wù)轉(zhuǎn)變成利用他們的經(jīng)驗對機器人進行編程，以運行現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)化流程。

　　這種智能自動化使機器人能夠感知和識別周圍環(huán)境，自動做出決策，并直觀地優(yōu)化檢測流程，從而有助于降低流程的復(fù)雜性并優(yōu)化其結(jié)果。這在不犧牲精度或可重復(fù)性的情況下提供了更大的靈活性。

　　“柯馬致力于設(shè)計和開發(fā)前沿技術(shù)和解決方案，以應(yīng)用于復(fù)雜工藝，并將先進自動化的優(yōu)勢擴展到航空航天等關(guān)鍵行業(yè)，”柯馬先進自動化解決方案事業(yè)部負責(zé)人Nicole Clement解釋道。“與萊昂納多的合作使我們有機會擴展創(chuàng)新領(lǐng)域，開發(fā)更智能、數(shù)據(jù)驅(qū)動的檢測系統(tǒng)，能夠以標(biāo)準(zhǔn)化、自動化和高度準(zhǔn)確的過程對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)元素進行客觀評估。”

　　“這個項目標(biāo)志著萊昂納多通過數(shù)字化和先進的機器人技術(shù)改變生產(chǎn)過程的戰(zhàn)略邁出了重要一步，”萊昂納多直升機技術(shù)與創(chuàng)新總監(jiān)Mattia Cavanna表示。“此外，我們還堅定地致力于增強技術(shù)支持，由此帶來安全和質(zhì)量方面的具體優(yōu)勢，這個項目也完全契合我們的這一追求。通過與柯馬的合作，我們將創(chuàng)新的自動化引入到行業(yè)中，同時重申我們對員工健康的承諾。”

　　（本文綜合整理自機器之心及柯馬官網(wǎng)）

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