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中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网云计算与机器人¾中国科学院深圳先进技术研究院汇报人：欧勇盛中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2•互联网/云计算/大数据•互联网云计算对机器人的影响•机器人如何应对互联网时代中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网与物联网互联网：从PC互联到移动互联，再到万物互联（物联网）中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2云计算与大数据云计算：互联网新时代提供服务的方式，足够的低成本、商业化的模式来解决大计算的问题。大数据：通过互联网可快速获得大量活数据；大数据的分析，用于提供云计算服务。业务数据中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网对生活的改变21世纪以来，计算机、互联网技术飞速发展，并在全社会快速普及推广，彻底改变了人们生活的方方面面。随身的知识库随时购物出行更方便今天：谷歌、百度、阿里、腾讯、亚马逊、华为、海尔等大批顶级的互联网家电相关企业纷纷涉足机器人，为机器人带来新的发展契机。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网与机器人的大事件Google:z自动驾驶汽车上路行驶；z收购多家机器人公司；比尔盖茨:z“下一个改变世界的技术是机器人”；Humanoids2010会议上，卡耐基梅隆大学的JamesKuffner教授提出了云机器人的概念。国外：多家机器人创新企业推出结合互联网、物联网的新一代机器人产品，在家庭助手、社区安防、个人替身等领域应用。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网与机器人的大事件z互联网/家电等大企业纷纷涉足机器人领域¾海尔：2015年发布首款家庭服务机器人；¾阿里巴巴：2014年投资Pepper机器人；¾百度：布局机器学习相关研究，开放语音识别服务；¾腾讯：为机器人开放互联网服务；¾万科：“未来三成物管人员是机器人”；¾华为、中兴：布局服务机器人产业。z国家对机器人产业发展进行大力支持；z国家对机器人创新创业给予大力支持；z大部分机器人创业者，立足于将机器人与互联网结合的相关领域“明”机器人中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2工业4.0的新概念¾工业4.0由昀先由德国政府提出，是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，昀后达到快速，有效，个人化的产品供应。¾“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命。目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，将传统的工业由自动制造升级为智能制造。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2•互联网/云计算/大数据•互联网云计算对机器人的影响•机器人产业如何应对互联网时代中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2云计算对机器人智能的提升基于大数据的云计算服务，将使得机器人更加智能化。语音识别图像识别表情识别云端存储智能决策深度问答…大数据在解决人工智能与识别等相关问题上具有独特优势。云计算服务的提供，将使得每个机器人都可以拥有更加智能的大脑。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2云机器人的概念云机器人是云计算、云存储和其他互联网技术与机器人的结合。机器人本身不需要存储所有资料信息或具备超强的计算能力，只是在需要的时候可以连接相关服务器并获得所需信息。云机器人借助于网络和云计算，帮助机器人相互学习、共享知识，不仅能够降低成本，还会帮助机器人提高自学能力、适应能力，推动其更快更大规模普及。云机器人的这些能力提高了其对复杂环境的适应性。Humanoids2010会议上，卡耐基梅隆大学的JamesKuffner教授提出了云机器人的概念。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2RoboEarthRoboEarth是专门为机器人服务的一个网站，是一个巨大的网络数据库系统，机器人在这里可以分享信息、互相学习彼此的行为与环境。单个的机器人是孤立的，其功能和行为在出厂基本已经设定好了，而且很多机器人不具备自我学习能力。而RoboEarth能够利用互联网来建立一个开源的巨大的网络数据库，让全世界的机器人能够接入并更新信息。RoboEarth会存储海量的目标识别、导航、任务、智能服务等机器人所需信息。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2RoboBrainRoboBrain是一个为机器人服务的“大脑”，所有的机器人都可以接通这个“大脑”。RoboBrain可以向困惑中的机器人提供机器可以识别的命令和建议，帮助机器人学习如何倒咖啡这样的技能，或者如何不打扰其他人谈话的技巧。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2智能机器人“小度”智能机器人“小度”基于百度的在线中文语音识别，结合海量的知识库，实现深度对话交流。其深度问答系统覆盖了百度收录的数以千亿的互联网数据，理论上说只要在互联网上存在过的知识和信息，它都能够记住并在需要的时候展现出来。国内已经开启的可面向机器人的云服务：z讯飞语音识别、z百度语音识别、z腾讯云视频通讯、zface++人脸识别…中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2互联网帮助机器人实现更多功能互联网以及物联网的发展，使得机器人能够实现更多的功能。人可以通过网络远程操控以及机器人交互；机器人作为网络的一个终端，可以采集传输数据，丰富网络服务内容；而物联网的推广，使得机器人可以与其他设施直接互动。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2相关案例家电巨头青岛海尔投资机器人产品研发，展示了机器人与智能家居家电整合的美好未来。替身机器人，集成远程视频通讯、远程操控等功能，是紧贴移动互联通讯应用的机器人产品。iRobot“老板替身”明机器人替主人排队买iphone中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2智能空间的思想就是将具备计算能力、感知能力、执行能力的智能设备安装在室内的多个位置,使得普通的室内环境变成一个智能的、知识的、能够为用户提供支持的智能空间。智能空间作为一种新的技术手段,可以有效地解决许多机器人靠自身无法解决或难于解决的问题,使得服务机器人应用变得轻松可行，与智能空间技术的结合,将使机器人走向家庭和社会的艰难之路变得平坦、宽阔并光明.机器人与智能家居中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2机器人与物联网一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网的本质是架起物与物之间的联系，将人与人之间沟通连接扩展到人与物、物与物。智能服务机器人正是这套智能家居系统的核心中枢。智能物联网与智能机器人紧密融合，将重复个人电脑崛起的道路，点燃智能机器人普及的“导火索”。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2机器人在物联网新时代的定位机器人可成为云计算与大数据支持下的，物联网的节点，有其独特性：z机器人具备可移动的、多传感器的感知能力；z机器人具备与人交互互动的能力；z机器人具备操控执行能力。上述三种特殊能力，使得机器人作为物联网时代下，可以成为人的助手或者替身——这是其他物联网设备所不具有的特殊性质。也决定了在未来，机器人有望成为物联网的核心终端。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2物联网/大数据/机器人与健康养老GE、飞利浦、锐珂、西门子等医疗设备巨头纷纷一致看好移动化趋势，纷纷推出移动化解决方案抑或机器人产品。物联网大数据机器人的结合：可以收集大量人体健康数据，用于准确分析；进行实时监控，发现异常快速处理；机器人还可以担任远程会诊、第一时间救助等任务。远程手术机器人医生替身机器人健康检测机器人中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2自动驾驶汽车与车联网车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。在车联网时代，自动驾驶汽车将有望更容易得到应用普及。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2ROS随着机器人领域的快速发展和复杂化，代码的复用性和模块化的需求原来越强烈，而已有的开源机器人系统又不能很好的适应需求。未来技术人员希望形成一种机制，令机器人的开发代码、数据、算法和硬件设计能够在web上很方便的共享。在此背景，以ROS为代表的开源系统应运而生。z多节点、模块化、分布式的设计z丰富的工具包、仿真环境z它涉及机器人领域的方方面面，可以实现各项功能z强大的软件仓库支持平台中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2机器人的成本降低结合互联网云计算，机器人在实现更高智能、更多功能的同时，进一步降低成本，为机器人普及发展提供巨大推动力。云计算可以帮助机器人解决大量的复杂运算，包括语音识别、图像识别等算法，从而降低对机器人本体运算处理的需求。机器人可以直接控制大量的物联网设备，专门开发复杂运动机构来操控各种设施不再必需。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2案例对比Pepper机器人，复杂运算在云端进行，没有搭载高性能运算设备，硬件成本很低。Pepper机器人使用基于云端的面部和语音识别，来判断人类的面部表情和语调的方式，“读”出人类情感，进而实现人性化的交流。机器人售价构成：本体成本2000美金+软件服务费200美金/月对比：PR2机器人的智能化依赖多个高性能传感处理执行设备，售价高达40万美金中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2工业4.0与工业机器人¾工业机器人作为工业4.0的技术支柱之一，是工业4.0建立的必备条件。¾工业4.0下的机器人，应确保人和机器能密切地协作，具备柔性、安全、易操作、感知决策等特点，同时达到高速和精确。¾基于云计算和大数据的知识建模、物理仿真、多传感器感知预测等技术，既是工业4.0的关键技术，也是工业机器人的关键技术。因此，工业机器人的技术发展可以说是与工业4.0同步。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2工业4.0与工业机器人传统工业机器人特点：¾是一个独立的工作单元；¾与工人的工作空间通常隔离；¾动作固定，无法感知外界环境。图1普通的工业机器人图2智能工业机器人工业4.0下的工业机器人特点：¾能够与其他智能设备进行沟通；¾具备感知能力、学习能力以及决策能力；¾人和机器能密切地协作，机器人同时具备柔性、安全、易操作等特点，同时达到高速和精确。中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2•互联网/云计算/大数据•互联网云计算对机器人的影响•机器人如何应对互联网时代中国科学院深圳先进技术研究院2016-2-2如何应对互联网新时代机器人与互联网的融合应用，在商业和工业领域里的巨大市场前景，发展建议如下：1.加强与互联网云计算领域的合作，开发更多机器人领域急需的技术，使更多机器人相关云服务内容、物联网技术得到推广；2.加强机器人与互联网的接口相关软硬件模块化技术的开发；3.将可用的云服务作为资源，侧重智能决策与控制执行等后端智能化执行应用的研究。