中国人工智能学会

Chinese Association for Artificial Intelligence

CIIS 2018 演讲实录丨常琳:论技术升级与教育机器人产品化

发布时间:2018-12-14

由中国人工智能学会主办,广州易间网络科技有限公司承办的2018第八届中国智能产业高峰论坛11 月17-18日在成都完美收官,论坛在两天的会议里带来了多场精彩报告。

此次小编为大家整理的是来自乐聚(深圳)机器人技术有限公司CEO常琳主题为《论技术升级与教育机器人产品化》的精彩演讲。 

5-1.jpg

常琳

乐聚(深圳)机器人技术有限公司CEO 

以下是常琳的演讲实录: 

我主要从市场化的角度来探讨机器人技术与创客教育这个话题。 

与过去制造业、传统领域的低门槛准入规则不同,人工智能时代的创业不是谁都可以干,谁都可以干好的。人工智能时代成功企业的一个重要特征,就是通过技术升级来打造产品壁垒,进而产生更高的产品附加值。今天我们讨论的是机器人技术与创客教育,而我则会从人形机器人的技术升级及教育机器人产品化与落地两个角度与大家探讨这个话题。 

机器人教育是教育发展的大趋势,社会关注度越来越高,产业投入越来越大,政府政策支持越来越有力。从2017年7月国务院《新一代人工智能发展规划》要求开展全民人工智能教育,在中小学阶段设置人工智能相关课程、推广编程教育、建设人工智能学科;到2018年教育部《新课标》正式将人工智能、物联网、大数据处理划入新课标,高中生将在学校课堂中开始学习人工智能、机器人编程相关课程;再到教育部《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》将人工智能、编程相关知识内容落实到普通学校的信息技术课程,落实到学分、课时;以及最近北京、南京、天津把编程语言作为高考内容之一。这些举措都充分说明了编程与机器人学习已经成为一件必须在全国普及的事情,是每个学校、学生必须参与其中的。 

美国的编程教育在奥巴马任期就已经提出并推进落实,而我们却是这几年才开始倡导的。前两年,我还需要和别人讲编程教育市场有多大?是不是兴趣性的东西?它是不是和钢琴、演讲、舞蹈一样的特长教育?现在,大家已经普遍认同编程是普及性教育,市场容量从小众的特色化变成大众的普及化,这时产品的市场容量就会非常大,从公司的逐利性本质出发,我们就会更多关注到这个层面。 

编程教育非常火,人形机器人怎么才能切进来? 

我们公司比较擅长做人形机器人,但人形机器人应用在什么领域才能帮助公司现金流正常的运转?我们当时想到,人形机器人具有深度复合性、可扩展性,是编程教育非常合适的载体。之前,市面上比较普及的编程教育载体是乐高,但由于知识需求点不一样,乐高的受众大部分是一、二年级前的孩子。二年级之后的学生要学什么?这里存在一个市场空缺。二年级后的学生不再需要简单的玩中带学,他们需要更体系化、更深入的机器人与编程知识。这时,人形机器人在编程教育里的应用意义就出现了。 

为什么要学习人形机器人?家长说,我希望孩子学一些真正的机器人,而不是玩具;孩子说,我印象中的机器人是人形,不是车,也不是玩具。我认为,机器人应该是人形的,它最亲切;学校说,我们需要一个成体系的学科,而不是只有某个年龄段的孩子能学;校外机构说,我们开发一个学生的成本特别高,希望能留住学生,不管他是8岁,还是15岁;希望有一款产品能充实我们的体系,让这个孩子继续学下去,摊薄招生成本。这样看来,不管是从学生、家长,还是学校、机构来说,人形机器人的意义都非常重要。 

那么,乐聚机器人在机器人教育领域究竟都做了什么? 

乐聚机器人到底在哪些方面构建了产品的壁垒或者让我们的产品产生高额的附加值?首先是人形机器人的核心部件舵机。我们在早期研发产品时,采用的是韩国舵机,后面又在东莞舵机的控制上做一些改良,但改良后发现它的性能、使用寿命、重量、噪音等方面都与日韩舵机存在比较大的差距。于是开始在舵机研发上投入更多力量,希望能实现舵机的自研自产。经过不断研究测试,发现日韩舵机与国产舵机的差异主要在齿轮,日韩齿轮采用复合材料,而国内齿轮采用金属,材料的差异导致国内齿轮不仅重、噪音大,使用寿命还短。用复合材料的日韩齿轮使用寿命在140万次,用金属材料的优质国内齿轮寿命大概在40万次。因此,舵机的好坏取决于齿轮,而齿轮的好坏取决于材料。经过两年时间对材料进行成分和配比分析,不断测试,不断咨询国内的材料学专家,最终推出乐聚自研的机器人专用舵机,不仅重量更轻、噪音更小,使命寿命更是达到160万次。 

其次是人形机器人的核心控制技术——步态算法。目前国内走的最快的小型双足人形机器人,也是国内唯一可实现快走的小型双足人形机器人是我们生产的。走得快有什么用?比如,机器人是一个编程载体,学生在学习一段编程逻辑时,给机器人编了一段让它遇到障碍则向左移动的程序,对了就过,错了就调整逻辑。我们做过一个对比,机器人如果走得很慢,下载完之后它完成这部分需要3分钟,而我们只需要10秒钟。学生应该用更多时间在学习编程逻辑,而不是观察机器人行走。因为机器人走得慢影响授课效率,是每个学校都不能接受的。技术升级是推动机器人产品化的重要手段,它能产生很强的壁垒,让别人打不进来,目前在这个领域没有竞争对手。 

技术的领先性还能为我们获得更多的平台和关注,提升品牌调性。譬如今年平昌冬奥会“北京8分钟”,张艺谋团队挑选30多家机器人录制机器人挥舞北京冬奥会旗帜的画面。去年12月底录制,零下46度的环境,只有咱们机器人从早上6点拍到下午3点,依然能完美完成指定动作,其他公司的机器人在那个环境下根本无法开机,更不用说完成动作要求了。而成功登上平昌冬奥会“北京8分钟”这件事不仅让我们在当时获得全世界的关注,更在很长一段时间内让大家知道我们是中国机器人企业的代表,这是我们在技术上的持续攻坚给我们带来的非常大的品牌获益。 

除了硬件已经形成产品壁垒以外,我们还在配套上做了完善,这也是目前我们教育产品能够在一年多的时间内在全国范围内铺开的重要原因。机器人教育是一个全新的学科与领域,这不仅是对于学生来说,对于学校、机构及老师也一样,他们不知道自己要用什么、教什么、怎么教,他们需要专业的人告诉他们怎么做?于是,除了硬件和软件,我们联合哈工大、北师大合作开发了国内第一套人形机器人教材,并继续与清华大学、教育部合作开发面向19个省市普及化的教材体系,计划明年下半年发售。此外,我们还推出了扩展套件与师资培养体系。2018年,我们在杭州搭建了1 500平的人工智能教育基地,专门用于各地区机器人教师的培训以及长期的技术支持,帮助他们充分解决教学上的难题。在学习成果的显性化展示上,我们也做了铺垫。通过与团中央、中央电教馆等权威平台合作,通过机器人赛事让学生、老师不仅能学有所获,也能学有所成。 

整个体系梳理完,老师们基本上拿来就能直接用了。那么,究竟又有哪些学校在用呢,我们下面说一些案例。 

清华大学在做全校型工程类普及课程时,在精工实习上做了深入,摒弃做锤子这种传统的学习形式,将一些现代科学融入进来,把乐聚人形机器人作为了其中的一个单元,在全校进行授课,这个项目被评为教育部示范案例。另外,为我们也与全国17个省市的中小学合作搭建机器人课堂,覆盖人数约50万人次。除此之外,我们还通过与政府合作打造人工智能教育实践基地的形式,覆盖没有条件在现阶段内搭建机器人课堂的学校与学生。目前,我们在浙江、重庆、哈尔滨的教育基地已经在运营,在深圳、西安、石家庄、宜宾的教育基地也在洽谈中。 

我们现在做到的,只是阶段性的成果。中国教育机器人市场的持续性发展,要求我们在不断完善仿人机器人形态及拟人化的基础上,坚持教师队伍建设、教育生态建设、赛事活动推广及教育连贯性探究,只有这样,中国的机器人教育才能不断完善化、科学化、体系化,并真正的为中国教育做出切实贡献。 

除了教育机器人,我们还在做大型的双足人形机器人,这个系列的机器人主要用于填补国内在军事机器人领域的空白。在我国,人形机器人主要应用在娱乐、教育领域。但在国外很多地方,都已经从国家战略层面开始无人化战场的研究。在这个领域,我们与美国存在很大的差距,也希望能积极的往前推进,更好的服务国家与社会。大家可以看一下这几个视频,这是我们在大型人形机器人拟人化步态、动态规划、多地形适应等方面做的机器人实测。我们后续即将推出国内首款1.7米全尺寸人形机器人,该机器人有26个自由度,具备人的感知与技能(包听觉、视觉、语言能力、行为能力等),可实现自由行走、自主导航、自动避障、抓取、识别等功能,且具备强大的计算能力,可搭载不同的应用与服务。全尺寸人形机器人代表中国人形机器人技术的最高水平,其推出能缩短我国在人形机器人领域与美、日等国的差距至少10年,将先后应用在科研、军事、公共服务、家庭等领域。

(本报告根据速记整理)

CAAI原创 丨 作者常琳
未经授权严禁转载及翻译
如需转载合作请向学会或本人申请
转发请注明转自中国人工智能学会