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【智库】吴宏鑫院士谈机器人产业发展:多点埋头苦干,少些浮夸攀比

日期:2019-07-23 10:17

吴宏鑫院士 © 马珉/摄

在中关村的北京控制工程研究所,吴宏鑫院士一干就是几十年,曾任该所智能控制和空间机器人研究室主任的他在自适应控制、智能控制和航天控制理论及实践方面都做出了突破性的工作。 


吴宏鑫在办公室接受了《高科技与产业化》杂志专访。为了能够更清晰表述,吴院士甚至提前在两张信纸上写下了访谈要点,并且查阅了相关资料,给出机器人行业发展的最新统计数据。然而,他并不认为自己可以被称为机器人专家:“我是做控制领域研究的,对机器人只是比较感兴趣,有些细节也并非非常了解,所以我结合自己工作的感悟,从宏观上讲讲我国机器人发展的方式” 


吴宏鑫指出,当今机器人发展似乎掀起了全民热潮,机器人甚至被当作概念来炒作,这样并不利于整个行业的健康发展。要真正实现“机器人强国”梦,还是要多一点埋头苦干,突破关键核心技术,少一些浮夸攀比。

辉煌背后的黯淡

提问 :这两年,国内掀起了机器人热潮,您怎么看?


吴宏鑫:机器人确实很热。2016年初有一组统计数据表明,全国有40家机器人产业园,4000多家机器人企业,这个数字比全世界其他国家机器人企业加起来还要多。 


中国发展机器人是对的。我们知道,工业革命经历了机械化、电气化、自动化几个阶段。我们国家已经进入到自动化的阶段,自动化问题不解决,产品的质量和产量都上不去。而自动化的代表就是机器人,所以机器人产业的发展是非常必要的,也是顺应我们国家经济产业转型的潮流。 


另一方面我们也应该看到中国机器人表面辉煌背后的黯淡。我们国内机器人产业虽然很热,但85%的产品还是依赖进口,国内的机器人绝大部分处于中低端,而且大部分都靠政府贷款。机器人领域的“四大家族”(瑞士ABB、日本发那科公司、日本安川电机、德国库卡机器人)长期占据中国机器人产业70%的市场份额。这能持久吗?综合来看,我们确实有非常大的市场,但前提是要打牢基础。


提问 :打牢基础是指机器人关键技术的自主掌握?


吴宏鑫:对。我们国家机器人有三大问题没有解决:一是高精度的减速器;二是高性能的控制器;三是高性能的伺服电机。这些核心部件都是靠进口,中国企业在这三大技术方面应埋头苦干、努力奋斗,光从国外买回来组装一下,这是不行的。


提问:合肥举行的机器人大赛,您也亲临现场,有什么样的感受?我们的机器人技术有什么特色?


吴宏鑫:这次在合肥的机器人比赛,有两项赛事令我印象很深刻:一是机器人与人的足球赛,机器人以3:2获胜,另一项是机器人之间的足球对抗赛。不管是机器人和人比赛还是和同类比赛,它们都表现出惊人的反应速度、奔跑速度、破门能力以及防守能力,裁判要非常紧张才能跟上节奏,非常了不起。


提问:所以让人更加疑惑,我们机器人的技术并不差,为什么产业不行?


吴宏鑫:我们在世界机器人比赛上面已经赢得了两次冠军,在某些技术方面确实非常突出。比如机器人的视觉智能、大脑智能、手足的协调,做出来非常好。但还是刚才提到的那个问题,我们不论是比赛的机器人还是工业机器人核心的减速器、控制器、伺服电机都还是进口的,我们的工艺还不成熟。


提问:除了工业机器人,国内有分析人士指出,服务机器人市场也将是蓝海,鼓励中国也在服务机器人领域发力。


吴宏鑫:没错,服务机器人的发展潜力非常大。尤其是中国进入老龄化社会,我们的老年人,比如说患了老年痴呆症,生活不能自理,需要照顾,现在请保姆的成本也非常高,所以太需要机器人来做家庭服务了。 


但转回头来说,服务类机器人并不是比工业机器人更容易,甚至要更难。服务机器人的工作环境和工业机器人相比要复杂得多,对于机器人的反应也要求更高。


提问:智能机器人也是最近很热的创业方向,您怎样认为?


吴宏鑫:未来机器人就是要更加智能化。所谓更加智能化就是机器人甚至和人有同样的功能,人和机器人已经分不出来了。这样的机器人目前还面临很多挑战,都还在摸索阶段,它是未来机器人发展的方向,值得研究,但是产业界一窝蜂都去做智能机器人并不值得推崇,我们不能一口吃个胖子。


吴宏鑫院士题词

埋头苦干打根基

提问:在机器人的“十三五”规划中也提到核心关键技术的突破,如何真正使得规划能够行之有效地落地?航天领域的经验是否值得借鉴?


吴宏鑫:航天领域确实值得总结经验。我们知道,航天是国外技术封锁的领域,所以我们必须自主创新,这是客观条件。首先,它的顶层设计做得非常好,第一步要干什么,第二步要干什么,都规划得清楚,比如探月工程三步走,载人工程三步走;第二个是考核。航天领域的科研不设密集的考核汇报,只看火箭是否能上天,上天后能不能正常工作。 


如果任务不能完成或者出现非客观因素造成的失误,我们航天系统内部的相关领导会受到处分,因为他负有领导责任。由此可见航天的考核是很严格的,都是硬指标,以成败论英雄。导弹出去打不到目标,卫星发不上去怎么行?


提问:不过,机器人领域规划有时间节点和关键技术突破目标。


吴宏鑫:像“十三五”规划,提到要有大的突破,要解决关键部件,提高竞争能力,要完善机器人的产业体系,这些方向都是好的,但规划应该具体到分几步走,第一步做什么,第二步做什么,现在好像比较笼统。政府设立课题,大家都来招标,钱大家都来花,拿了钱最后怎么处理?好多单位拿了钱,最后也不了了之,没有问责制。 


另一方面,由于核心技术的突破是一个相对漫长的过程,必须要有长时间的积累,比如我刚才说的机器人的三个关键问题,十年能解决就不错了。所以对于机器人产业来说,应该指导真正有基础、愿意从事机器人研发的单位去攻关一批关键技术,给予足够经费支持,不能撒胡椒面。用马克思的话来说,只有不畏艰险,在崎岖的道路上永远攀登,才有希望。

与目标契合的评价机制

提问 :很多时候不能潜心攻关跟评价机制也有一定的关系。


吴宏鑫:潜心做攻关的人不是没有,但少了一些,为什么会出现这个问题,原因之一是:急功近利的考评,很多考评使得大家都很浮躁。 


另一个原因是用给极少数人以不适当的高薪吸引人才,而不是着眼多数人,不强调爱国奉献埋头苦干精神。


提问 :航天系统如何规避这样的问题?


吴宏鑫:从我自身的经历来看,航天系统一直鼓励刻苦钻研、埋头苦干的精神,而且航天和探索宇宙奥秘及国防紧密相联,是保卫国家、为民造福的领域,所以也能给人精神上的激励。 


梁思礼院士,是最近去世的一位航天科学家,是我们系统内一个典型的范例。当时他和他的一个同学都在美国学习,学成后他同学选择留在美国,他毅然回国。他同学留在美国年薪几十万美元,他回来年薪只有几百块人民币;他的同学是为美国服务,而梁思礼是保卫中国,为祖国服务,充分显示出他崇高的爱国情怀,形象诠释了“科学没有国界但科学家却有自己的祖国”这句话。说起来,以梁思礼为代表的航天系统老科学家真是不得了,在美国房子也好,吃得也好,但他们回来了。也正是他们这样的科学家在祖国最需要的时候,不计较个人利益,兢兢业业,勤勤恳恳,才有中国的“两弹一星”震惊世界。他们对生活低标准,对事业高标准,不计较个人得失,只在乎中国能早一天造出自己的火箭、导弹,真可谓是呕心沥血、鞠躬尽瘁。我们应该弘扬这些老科学家的家国情怀、为国奉献的精神,激发社会正能量。 


如果我们整个社会都陷入对于生活高标准的追求中,人可能永远满足不了,老是在追求更高标准的生活,心思能用在事业上吗?前段时间习近平总书记在中国科技大学考察时勉励年轻人要“心无旁骛”,我想这个词也非常适用于当前我们国家机器人的发展。机器人产业发展也一定要有规划,发挥社会主义的优势集中力量办大事,在关键技术上攻关,不能浮躁,少搞一些不适当的高薪来吸引人才和不实事求是的评价。最终评价要以是否突破了关键技术为标准,而不是发表了多少文章,争取了多少经费为指标。


提问 :不可否认,系统内的优良传统对于年轻人追求事业很重要,航天系统还有哪些措施来激励、留住年轻人?


吴宏鑫:对于年轻人航天系统重视事业留人,对年轻人委以重任,让他们有成就感。我们航天飞船团队的研究人员平均年龄只有33岁,总师只有3、40岁,从我们那个年代开始都是这样过来的。第二要从实际出发,解决年轻人的困难。让大部分人都能够安心工作。航天是系统工程,要靠群体力量,不解决群体的问题,就没有办法完成任务。


提问 :正如您所言,老一辈科学家不仅是学术做得好,对于国家和民族也有很强的使命感,对于当今社会来说是非常宝贵的精神财富。


吴宏鑫:对。实际上,我们的学术环境也在朝好的方向发展,虽然刚才我提到的一些不合理之处,但像院士选举这样的评选已经越来越公正、透明,院士评选也不是惟文章为评价标准;科技体制改革也已经拉开序幕,相信未来我们提到的问题也会逐步解决。 


我想,老一辈科学家的爱国情怀正是我们今天需要积极提倡的宝贵精神财富,能够将自己的工作与国家的命运紧紧联系在一起,是个人的幸运也是我们整个国家的幸运。

* 吴宏鑫

控制理论与控制工程专家。 

主要从事航天和工业领域的自适应控制和智能控制理论与应用研究。提出了“全系数自适应控制理论和方法”,这是一套完整的系统性和实用性很强的自适应控制理论和方法,对于一类对象在参数估计未收敛到“真值”的过渡过程阶段,能保证系统闭环稳定且具有良好性能。在智能控制方面提出了“特征建模”、“基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法”、“航天器变结构变系数的智能控制方法”和“基于智能特征模型的智能控制方法”等,为降阶控制器和智能控制器的设计开拓了一条新的道路,对航天器控制和工业控制的发展具有重要理论意义和实用价值。 

2003年当选为中国科学院院士。

来源: 智能科学与技术学报

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