摘 要：人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變人類社會生活、改變世界。本文旨在通過調查人們對家用智能機器人的了解程度，以及對家用智能機器人的調查研究，針對其外形構造、功能特點、生活影響等進行分析，對奧開信息科技公司CEO王博士進行了專訪，得到了專業(yè)指導。從而估測智能機器人的發(fā)展前景以及其如何改變人類的生活，進一步分析人工智能在人們生活中更深層次多角度的用途。

關鍵詞：家用智能機器人；空巢老人；生活影響；發(fā)展前景

中圖分類號：TP242.6 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2017）03-0110-05

Application and Development Prospect of Home Intelligent Robot

WANG Yousheng

（Jiangsu Suzhou Experimental Middle School，Suzhou 215000，China）

Abstract： The rapid development of artificial intelligence will profoundly change human social life and change the world.This paper aims to survey the levels of household intelligent robot， and the research on household intelligent robot， analyzes the shape structure， function characteristics， life influence， Austria CEO Dr. Wang information technology company to conduct an interview， get professional guidance.So as to estimate the future of intelligent robot and how to change human life， and further analyze the use of artificial intelligence in people's life.

Keywords： home intelligent robot； empty nest elderly； life influence； development prospect

0 引 言

機器人曾經只出現在動畫片、電影之中，可如今，機器人已走入人們的生活中。雖然現在智能機器人尚未完全融入人類生活，但掃地機器人、Siri、機器人服務員等智能機器人大家可能都已習以為常了。本文采用訪談專家、問卷調查、查閱文獻資料等方式，旨在研究人們對家用智能機器人的了解程度、家用智能機器人的功能和對人們生活影響，從而估測家用智能機器人乃至整個智能機器人行業(yè)的發(fā)展前景。

1 智能機器人的概念及分類

1.1 概念

我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人，它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的類似人的機器。智能機器人是一個在感知、思維、效應等方面全面模擬人的機器系統(tǒng)，外形不一定像人，它有個相當發(fā)達的“大腦”——中央計算機。學術界普遍認為智能機器人至少要具備三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動作。[1]

1.2 智能機器人按用途分類

智能機器人與普通機器人在用途上有許多相似之處，但因其智能性使得它能做更復雜的工作，完成更高級的任務。智能機器人根據其用途又可分為以下四種。

（1）工業(yè)智能機器人。工業(yè)智能機器依據具體應用的不同，通常又可以分成焊接機器人、裝配機器人等多種類型。作為具有智能的工業(yè)機器人，他們在很多方面超越了傳統(tǒng)機器人。在工業(yè)自動化生產中應用機器人，可以方便迅速地改變作業(yè)內容或方式，以滿足生產要求的變化。隨著對工業(yè)生產線柔性的要求越來越高，對各種機器人的需求也就越來越強烈。

（2）農業(yè)智能機器人。農業(yè)機器人的應用不僅能夠大大減輕以致代替人們的生產勞動、解決勞動力不足的問題，而且可以提高勞動生產率，改善農業(yè)的生產環(huán)境，防止農藥、化肥等對人體的傷害，提高作業(yè)質量。農業(yè)機器人的研究開發(fā)目前主要集中耕種、施肥、噴藥等方面。

（3）服務智能機器人。服務機器人是以自主或半自主方式運行，逐漸滲透到人們的日常生活領域，能為人類的生活、康復提供服務的機器人。管服務機器人的起步較晚，但應用前景十分廣泛，目前主要應用在清潔、救援、娛樂等場合。

（4）探索智能機器人。機器人越來越多地用于極限探索，即在惡劣或不適于人類工作的環(huán)境中執(zhí)行任務。例如，在水下（海洋）、太空以及在放射性（有毒或高溫）等環(huán)境中進行作業(yè)。[2]

1.3 對發(fā)展“智能機器人”的調查分析

服務機器人在家庭的應用場景很多，包括做家務、運輸、娛樂等的機器人。家用智能機器人的特點是能夠與人共處，并服務于人的智能機器人系統(tǒng)。

為了解人們對家用智能機器人的知曉情況和發(fā)展意見，從開展的問卷調查分析餅狀圖我們可以清晰看到，84.41%的受訪者認為我國目前需要大力發(fā)展“智能機器人”，其中40.37%的人覺得“非常需要”，說明市場的需求很迫切，可見目前絕大多數人已意識到“智能機器人”將會是未來國際競爭及綜合國力比拼的焦點所在，同時也是未來科技發(fā)展的潮流。

2 家用智能機器人可實現智能健康養(yǎng)老

2.1 “空巢老人”社會現狀

據統(tǒng)計，2015年60歲及以上人口達到2.22億，占總人口的16.15%。預計到2020年，老年人口達到2.48億，老齡化水平達到17.17%，其中80歲以上老年人口將達到3067萬人；2025年，六十歲以上人口將達到3億，成為超老年型國家?？紤]到70年代末，計劃生育工作力度的加大，預計到2040我國人口老齡化進程達到頂峰，之后，老齡化進程進入減速期。[3]

隨著我國經濟的發(fā)展，老齡化問題日益突出，其中“空巢老人”現象尤其引人關注。2012年10月29日，首屆全國智能化養(yǎng)老戰(zhàn)略研討會介紹，空巢老人比例很大，到2050年，我國臨終無子女的老年人將達到7900萬左右，獨居和空巢老年人將占54%以上，空巢老人的養(yǎng)老問題，也再次引發(fā)關注。[4]

2.2 智能健康養(yǎng)老機器人“開心”緩解“空巢老人”的社會問題

2.2.1 簡介

北京奧開信息科技有限公司是專注于智能健康養(yǎng)老機器人系統(tǒng)研發(fā)的高科技企業(yè)。公司成立于2015年9月，創(chuàng)始團隊大部分來自清華、北大等國內一流名校。公司主要瞄準養(yǎng)老市場，研發(fā)和生產了一系列針對老年人的機器人系統(tǒng)軟硬件產品，為越來越突出的國內外養(yǎng)老問題提供全面的解決方案。

“老人在家的時候能夠很好地監(jiān)護到他，這是一個剛需市場?！北本W開信息科技創(chuàng)始人兼CEO王博士對此非?？隙ǖ恼f?，F在，他正致力于研發(fā)一款真正實用的智能健康養(yǎng)老機器人，機器人的英文名字叫“KASIN”，中文名字叫“開心”機器人，目前原理樣機已開發(fā)完第三版，預計第四版調試完備即可投入量產。

2.2.2 設計“開心”所用到的技術、工具

與其他同類型產品，如“天津哈士奇機器人科技有限公司”的“哈士奇·小康”機器人一樣，“開心”也具備先進的人體感應、攝像頭遠程監(jiān)護、聲源定位、語音識別等系統(tǒng)。

2.2.3 “開心”的功能

“開心”機器人的主要作用是在家監(jiān)護老人，陪伴空巢老人，從而緩解“空巢老人”的社會問題?！伴_心”的具體功能如下。

（1）安全監(jiān)護。監(jiān)測老人摔倒并報警，監(jiān)測老人是否長時間睡眠不起。當老人在家中某處摔倒時，“開心”能夠檢測到摔倒聲音及圖像，并及時匯報給老人的子女。若老人睡在床上或坐在沙發(fā)上長時間不起，“開心”則會判斷出老人處于昏迷狀態(tài)，再立即將老人的異常狀況匯報至子女手機。

（2）健康管理。吃藥提醒、血壓測量、心率測量、體溫測量。為“開心”設定好吃藥時間后，“開心”會定時提醒老人服藥，避免老人出現因健忘而忘記吃藥的現象。“開心”的感應系統(tǒng)能夠監(jiān)測老人的血壓、心率、體溫等指標的變化，準確度極高。子女即使不在家，老人也能輕松知道自己的生命體征數值，不再需要他人進行測量。

（3）休閑娛樂。語音聊天。子女不在家時，空巢老人最怕的便是孤獨，若連個說話的人都沒有，老人的孤獨感便會增加。當空巢老人想要聊天時，“開心”會用幽默風趣、溫柔委婉的語言陪同老人聊天，減少其孤獨感，提升其幸福指數。

（4）生活服務。家電管理、自動導航、自動充電。未來的物聯網能將智能家電聯系起來，“開心”也能與這些智能家電通過無線網絡進行連接并對其進行控制。當老人想開關家用電器時，無需親自動手，只需口頭吩咐“開心”，就能實現開關。無論老人在家中的哪個角落，只要沒有鎖門，“開心”的自動導航系統(tǒng)便能精確地定位自己和老人的方位，時刻陪伴在老人身邊。“開心”電量不足時，會自動跑到設定好的充電裝置處自行充電，無需口頭命令，方便又快捷。

（5）數據分析。分析老人的心率變化、血壓變化并做出科學判斷?！伴_心”在檢測完老人的生命體征后，會自動將數值與正常范圍進行比對，若超出正常值，“開心”則會提醒老人服藥并通知老人的子女。

2.2.4 開心的外形形象及結構特點

從右圖我們可以清晰地看到，“開心”是一款人形機器人，但與真正的人又有諸多不同。它的頭部為橢球形，臉部向內凹入，面部為觸屏顯示器，顯示器上的黑點便是攝像頭了；在頭部兩側圓形區(qū)域內有許多小孔，小孔內部配有聲音接收器；再看它的身體，胸口寫有它的名字“開心”（KASIN），藍色的U形區(qū)域上的八個小孔配有紅外接收裝置；“肚子”部分有一個小“門”，其實是一個小箱子，可以適當儲放一些小物品；“開心”的“腳”為三個輪子，前面兩個大輪提供動力，后面一個小的萬向輪控制方向，三個輪子形成三角形穩(wěn)定結構，牢牢支撐著“開心”的身體。另外，“開心”并沒有手臂，公司CEO王博士表示：“憑現在的科技制造水平，機械臂結構復雜繁瑣，且手臂力度和靈活性不夠。若想加大力度，勢必會增加機械臂的體積和成本，從而大大增加機器人的整體成本，難以投入市場?！?/p>

2.2.5 應用“開心”可能會帶來的影響

“開心”目前還處于研發(fā)狀態(tài)，若將來真正走進我們的生活，不難想象它的影響是巨大的：

（1）陪伴更多“空巢老人”，老人的孤獨感大大降低；（2）安全監(jiān)護功能能讓子女隨時了解老人的健康情況，使子女更加放心，增強對老人的安全保障；（3）健康管理功能使老年人身體狀況更加清晰化、透明化，減少意外情況的發(fā)生；（4）休閑娛樂功能能夠使老人的休閑娛樂活動更加豐富，幸福感提升。

諸如此類的積極影響其實還有很多，相信在不久的將來，“開心”能做到讓子女和老人都更加開心！

2.2.6 “開心”還可以有哪些功能？

目前，“開心”的功能設計只有上述介紹的五種，但根據問卷數據顯示，更多的人們希望家用智能機器人的功能更豐富、更能滿足他們的需求。

由圖5可知，有91.74%的受訪者表示需要有掃地拖地功能，而這一項功能實際上在大多數家用智能機器人中早已具備，而對于老人的精神照顧，例如娛樂游戲、語音聊天等功能，也有50%左右的受訪者表示是必要的。由此不難想象，“開心”在養(yǎng)老領域取得成功后，可以具備如上的各種功能，成為“全職保姆”，乃至成為“機器人管家”。更加豐富的功能，更能提高人們的幸福指數和獲得感。

2.2.7 人們對“智能健康養(yǎng)老機器人”的看好度

可見，約87%的人們覺得類似于“開心”這樣的智能健康養(yǎng)老機器人會對空巢老人產生幫助，認可其有效性，而認為這類機器人對空巢老人幫助不大的人僅占約13%。由此不難看出，絕大多數的人們也認可了這類機器人。

3 家用智能機器人給人們生活帶來的影響調查結果分析

3.1 積極影響

包括家務活更加輕松（90.83%）、家中娛樂活動更加豐富（46.79%）、安全系數更高（42.2%）等，可見相當多的受訪者表示家用智能機器人的積極影響十分巨大，看好家用智能機人。

3.2 消極影響

凡是有利必有弊，也有不少受訪者認為家用智能機器人的使用會帶來保姆行業(yè)受挫（46.79%）、生活成本更加高昂（45.87%）、使人變得懶惰（其他）等消極影響，這樣的擔心也的確值得我們去考慮。

4 家用智能機器人發(fā)展前景

4.1 多功能化、低價化

家用智能機器人產品是否成功，一個衡量標準是它是否能進入到千家萬戶。由上述數據我們可以看到，大多數人希望家用智能機器人的功能更加豐富化、多元化，能夠提供更加多樣的服務。當然，價格也是老百姓非常關心的問題。科技化程度高了，價格也難免會上去。讓我們來看看人們心目中的理想價格吧。

不難看出，約85%的受訪者的理想價格都在1001～10000元，與大多的家用電器價格差不多，這樣的價格能夠被多數人接受。同時也能發(fā)現，當價格低于1000元時，受訪者的興趣并不大，說明人們對于家用智能機器人的價格有自己的心理預期，而且是能夠正視價格的。而青睞1001～5000元的人明顯多于5001～10000元的人，因此在這樣1001～10000元的區(qū)間內，價格越低越有吸引力。可見，要想家用智能機器人真正走入人們生活，功能多、科技化程度高還不夠，價格這道“坎”也必須能過。

4.2 發(fā)展瓶頸

整個服務機器人的行業(yè)雖然現在十分地熱、十分地火爆，但真正能夠應用到千家萬戶的產品并不多。是什么制約了這個行業(yè)的發(fā)展、制約了這么多好技術不能產業(yè)化，瓶頸是什么？因為我們面對的是一個非結構化的環(huán)境，它進入千家萬戶必須要低成本化、實用化。

一個服務機器人的產品要進入千家萬戶，它必須要解決一些問題，可以說要解決三個矛盾。

第一，低成本化和高精度的矛盾，具體的解釋是，服務機器人的產品因為面對的是家庭的非結構化的環(huán)境，它對傳感器等方面的要求是非常高的，但是我們的產品要進入千家萬戶、讓老百姓買得起，就必須低成本化。怎么樣把高精度的傳感器需求能夠低成本化應用，這是這個行業(yè)必須要去克服的一個矛盾。

第二，對傳感器融合的技術的矛盾，服務機器人產品，包括傳感器，對環(huán)境的理解和任務決策，它和傳感誤差、信息不完整的矛盾也是要去解決的。

第三，實時性與有限資源的矛盾，因為服務機器人是在非結構化場景下工作的，它具有實時性的要求。同時服務機器人又非常小型化，所以它的運算功能智能這塊非常有限，所以怎么樣去解決機器人產品運算的實時化、信息的實時化與我們有限的資源這方面的矛盾，也是迫切需要解決的問題。

這是制約著服務機器人產業(yè)發(fā)展的三個非常需要去攻克的難點或者瓶頸。[5]

4.3 智能機器人發(fā)展方向

目前機器人的研究正處于第3代智能機器人階段，盡管國內外對此的研究已經取得了許多成果，但其智能化水平仍然不盡人意。圍繞未來的智能機器人，以下幾點是機器人行業(yè)有待發(fā)展的技術方向。

（1）機器人網絡化：利用通信網絡技術將各種機器人連接到計算機網絡上，并通過網絡對機器人進行有效的控制。網絡化技術包括網絡遠程操作控制技術等。

（2）機器學習：各種機器學習算法的出現推動了人工智能的發(fā)展，蟻群算法等可以用到機器人系統(tǒng)中，使其具有類似人的學習能力，以適應日益復雜的、不確定和非結構化的環(huán)境。

（3）多機器人協(xié)調作業(yè)：隨著人工智能方法、機器人技術以及多智能體系統(tǒng)等研究的深入，如何組織和控制多個機器人來協(xié)作完成單機器人無法完成的復雜任務，在復雜未知環(huán)境下實現實時推理反應以及交互的群體決策和操作，已經成為機器人研究領域的新課題，具有重要的理論和現實意義。

（4）智能人機接口：人機交互的需求越來越向簡單化、多樣化、智能化、人性化方向發(fā)展，因此需要研究并設計各種智能人機接口，如：多語種語音、自然語言理解、圖像、手寫字識別等，以更好地適應不同的用戶和不同的應用任務，提高人與機器人交互的和諧性。[2]

5 結 論

綜上可見，老百姓對智能機器人未來的發(fā)展充滿信心，家用智能機器人也能解決許多社會問題。即使智能機器人目前仍有許多困難難以解決，但我們有理由相信，只要家用智能機器人行業(yè)的每一分子都沉下心來聚焦于產品，聚焦于用戶的需求和體驗，關注于產品的實用性，關注于產品技術突破，那么智能機器人技術健康發(fā)展、產品產業(yè)化、走入千家萬戶的日子便指日可待了。

參考文獻：

[1] https：//baike.baidu.com/item/智能機器人/3856？fr=aladdin.

[2] FlappyBird .智能機器人分類詳解及發(fā)展方向[EB/OL]. http：//robot.ofweek.com/2015-09/ART-8321200-8420-29007063.html，2015-09-22.

[3] 2016年中國人口老齡化現狀[EB/OL].http：//www.chyxx.com/industry/201610/457005.html.

[4] https：//baike.baidu.com/item/空巢老人/63555？fr=aladdin.

[5] 蘇子言歲月.家庭服務機器人市場前景與產業(yè)現狀：下一個藍海即將爆發(fā)[EB/OL].http：//robot.ofweek.com/2015-09/ART-8321203-8420-29006045.html，2015-09-19.

作者簡介：王有盛（2001—），男，江蘇省蘇州實驗中學；指導老師：黃鑫。