逐漸走入家庭的智慧機器人

    “陪伴是最好的表白。”科幻電影中的智慧機器人，早已可以滿足人類的心靈需求。因為更加智慧，相比寵物，未來的機器人應該是最好的玩伴。那麼，現階段機器人發展到什麼程度？人類應該以什麼樣的目光看待這些機器人呢？

    在近期的蘇州MEMS（微機電系統）市場年會上，國內家庭機器人專家以對感測器的應用需求為脈絡，梳理了陪伴機器人的發展思路。

    家庭機器人一般分為三類

    如果可以，你會為家裏添置一台什麼樣的機器人？

    目前來説，家庭智慧機器人主要可以分為三種類型，第一種是應用型機器人，有著非常明確的功能，比如開始逐漸普及的掃地機器人、擦窗機器人等。第二種是社交陪伴型機器人，能夠和人類互動交流，陪伴用戶一起成長。國內外許多企業已經開始研發社交陪伴型機器人，例如阿爾法機器人、小優等，並且在未來的一到兩年內，家庭社交陪伴型機器人有可能會成為消費類市場的重點。

    最後一類是倣生機器人，從原理上倣生生物的動作、表情、思考方式等，如本田研發的Asimo機器人可以完美模倣兩腳運動，完成很多非常複雜的動作，包括上下樓梯等，美國的情感機器人索菲亞則可根據人類語言反饋不同的表情，達到和人類交流的目的。

       處理器大腦是認知技術核心

    “不管是應用型機器人、社交陪伴型機器人，還是倣生機器人，其核心功能需求都是相似的，分別是感知、認知和動作行為控制能力。”東莞凡豆資訊科技有限公司總經理朱曉明介紹説，感知就是通過MEMS感測器，感知外部環境；認知是把資訊在機器人腦中進行分析處理，然後轉化為機器人的經驗，使其能夠伴隨經驗成長；動作行為控制可以理解為操控機器人的肢體動作、表情反饋等。

    處理器大腦是認知技術的核心，決定了機器人的智慧程度。如IBM設計的超級電腦Watson，在美國電視問答節目Jeopardy中擊敗人類選手而一戰成名，引起不小的轟動。隨後Watson被應用在醫療、銀行、調查機構等多個領域，而且IBM正在努力讓Watson能比人類更智慧。

    但是，現階段市面上能見到的大部分社交陪伴型機器人，仍採用傳統的手機或者平板的成熟解決方案，雖然能夠實現基本功能，但是沒有針對性。因為對於不同性質的機器人，應該選擇或者偏重不同的功能。

    “社交陪伴機器人應具備雲端大腦，否則就是只擁有有限知識的玩具，不會智慧地伴隨著用戶的成長而成長。”朱曉明説，“但其智慧化功能不能全通過雲端實現，需要在雲端和本地做一個合理的區分，保證在斷網的情況下，機器人依舊能夠完成基本工作。同時，數據處理也是如此，需要優化本地和雲端的存儲和處理。”

    機器人的感知與感覺

    機器人與MEMS行業緊密相連，因為所有能想到的MEMS感測器，都在機器人身上得到體現，促進機器人智慧化的發展。讓我們來看看幾個主要的技術實現狀態。

    語音是機器人最基本的要求，從最初的故事機、點讀筆到功能逐漸豐富的雲機器人，市面上也有許多在售的語音互動機器人，如語兜機器人、樂視推出的樂小寶、兒童教育機器人小優、國外的COGNI-TOYS等，其核心價值都是通過語音架構，實現和小孩的互動交流。

    語音通過麥克風獲取，然後提取和保存用戶的聲音特徵，通過終端和雲端的配合，對於一些簡單的語音，終端直接可以實現。但是，對於複雜的語音，機器人一般都會將語音發送到雲端進行識別，然後再返回終端，這時你可能會感覺到明顯的交流停頓。

    另外，雲端光能理解語言文字還遠遠不夠，必須進一步理解其中的語意，讓機器人大腦真正懂得用戶的語意。因此，機器人通過語意的理解掌握用戶的需求，而用戶的反饋又可以驗證語意的理解是否準確，從而逐漸培養機器人的智力智商。因為語言非常豐富，所以語意的理解也會千變萬化，需要經過長時間的語句和説話方式積累，通過大量的數據堆積來分析語意。同時，還需要有感情識別，在用戶聲調變高、語速變快時候，能夠理解用戶正處在生氣的狀態。現階段真正完全依賴語音控制的應用還比較少。另外，在複雜的環境中，聲音本身的辨識度也會下降，語音識別也將更加困難。

    在家庭中，機器人最好能夠記住每一個家庭成員的樣子，識別用戶的表情，甚至識別手

    勢動作，陌生人入侵等。因此，視覺同樣是必不可少的功能。這就是人臉識別。通過人臉識別找到人臉部的特徵點，機器人還可以進一步達到識別感情的效果，例如：眼瞼的動作、下巴往上還是往下、嘴型怎麼樣等，就可以知道這個表情背後的含義。此外，還有手勢識別和動作識別，都可以通過攝像頭捕獲，使機器人更加智慧化。

    觸覺系統將讓機器人更加智慧

    “無論是人臉識別、手勢識別，還是動作識別，其實本質就是圖像處理和理解。”朱曉明表示，機器人的晶片解決方案架構可以從優化目前手機晶片中CPU+GPU的架構入手，根據CPU做指定識別、數據處理和作業系統，GPU可以處理大量的圖像資訊的分工，重新優化架構從而提高效率。

    另外，觸碰感知可以讓機器人和人的互動變得簡單，“逗一下，或者給機器人撓癢，或者拍一下打招呼，機器人都能感覺到，並且做出正確的反饋。如果加上人工皮膚的真實質感，或者能對外部表面質地和物理性能做到全面感知，這樣的機器人觸覺系統將讓他們更加無所不能。”

    社交陪伴型機器人的研發設計最主要考慮的兩個因素，一是功能目標需要明確，即機器人主要是滿足用戶什麼需求；其二是雲端的開發，也就是認知，是機器人能否越來越聰明，能否幫助用戶解決生活問題的關鍵。