原标题:北航机器人研究所名誉所长王田苗：人工智能与机器人的发展趋势 | 北大AI公开课笔记
主讲人：王田苗 | 北航机器人研究所名誉所长整理：俞晶翔 张康
量子位 出品 | 公众号 QbitAI
5月30日周三晚，北京大学“人工智能前沿与产业趋势”第十三讲，本期北京航空航天大学博士生导师、机器人研究所名誉所长王田苗，分享了近期由机器人行业发生的变化引起的思考，以及整个机器人行业的发展和应用的相关内容。
本期内容案例与理论结合，深入浅出，量子位作为合作媒体，为大家带来详细课程笔记一份。
主讲嘉宾：王田苗，北京航空航天大学博士生导师，机器人研究所名誉所长、智能技术与机器人iTR实验室主任、国家特聘教授长江学者、国家杰出青年基金获得者、国务院学位委员会学科评议专家组成员、国防科技机器人创新团队带头人、中国电子学会嵌入式系统与机器人分会主任委员、中国自动化学会机器人专业委员会副主任、IEEE机器人与自动化学会北京地区主席。课程导师：雷鸣，天使投资人，百度创始七剑客之一，酷我音乐创始人，北京大学信科人工智能创新中心主任，2000年获得北京大学计算机硕士学位，2005年获得斯坦福商学院MBA学位，同时也是“千人计划”特聘专家。
今天讲的内容分成两部分：第一个是这两三个月在机器人行业发生的一些事情，由此引起的一些思考；然后是我自己在这方面的一些研究，以及整个行业人工智能和机器人发展的动力。
今年国内的工业机器人，特别是轻型机械臂，非常火爆。
机器人有三大关键部件：减速器、电机伺服和控制器，其中减速器最重要，而且需要排队购买。
轻型的六个自由度的机械臂销售价，现在差不多两万四、两万五左右，这个数字意味着，如果这个机器人能够完成相应的搬运焊接，它就能顶两个人的工作量，也就是当年就能收回投资成本。
这样就造成了中国机器人目前以25%的速度在增长，已经连续了三年。目前世界上40%的机器人都应用在中国。这样的发展会让人有一种感觉：企业都有机器，有无人化车间的可能。
另外亚马逊正式宣布由前苹果高管，来组织一个家用机器人的开发。其中第一个研发项目是交流会话，第二个是识别，第三个是能够接一些快件，甚至将来还可以陪护或者交流。
这个信息在业界还是很震动。因为在很多互联网公司里，只有亚马逊有硬件的基因。十年以前亚马逊的电子书就拿下了60%全球的市场。
六年前，亚马逊创造性地做了电商，然后收购物流配送；四年前，亚马逊将人工智能和音箱、音乐结合起来，出了智能音箱叫Echo，在世界上爆卖。谷歌在2016年的时候也推出了音响，但是远远落后于亚马逊。
所以当亚马逊推出这个机器人的时候，人们突然感觉它也在革自己的命。因为这台机器人的推出意味着，音箱的功能将会全部集成到这上面，产品将会换代。
这个月25号的时候，欧盟的一版数据保护法引起了很大的轰动，其中最重要的一个规则就是：将来每个客户的数据的更改保存和使用都要经过个人的认可。这个事情对谷歌、Facebook等公司都将提出非常严厉的考验，包括在医学上。
最近还有沃森，本来在人们心目中他是一个有代表性的做人工智能的医疗诊断方案助手的公司。但它60~70%的大规模裁员，这背后代表了什么？
以上是我想说的最近这三个月所发生的事情，在解释这些事之前，先谈一下我对智能机器人发展的一些思考。
智能机器人发展的思考在15年前，我的学生就开始研究仿生机器鱼。
螺旋桨矢量推进在水下已经应用得很广泛了，但是由于它有空泡有噪声，在隐蔽性等方面引起了质疑。
通过对机器鱼整个的分析和研究，人们在想有没有可能未来出现替代螺旋桨，像自然界进化的鱼类一样，用软体的样子来进行推动，这是我们研究的。在这个方面，有MIT的实验室、有日本的，美国的，还有英国等其中各种各样的研究。
这个研究就是尾部以漩涡的方式产生了一个积极运作。从流体力学来说，就是形成了漩涡来推动机器往前走。在这个研究中，通过养鱼、加上摄像头等方式，按照一些数学模型来观测，还可以观察它的频率。
在这个频率中，通过数学方法可以建立波推动的理论。这个理论可以应用在我们的模型上，比如说用在六个自由度上。
那能不能把它做成圆的呢？因为形状是圆的，里面就可以装传感器，装仪器等。
#p#分页标题#e#在这个理论上基础上，六个自由度可以，那么四个行不行？三个行不行，最少是多少？它拍动的频率应该是多少？拍动的幅度是多大？尾鳍的形状会不会影响鱼行走的速度？
我们经过研究最后得出结论：从工程上来解释的时候，两个自由度最佳，因为它自由度小，意味着方便制造、设计和装配。
用这张图来说明我们在不同时期所设计的机器鱼。
为了深入地研究这些关系，会指导学生去深入研究流体力学所产生的一些科学问题，包括研究一些拍动的频率幅度弓角和相位差，用到推力频率和推动之间的数学模型上，来研究效率。
这一点非常自豪，感觉通过我们的研究，采用仿生推进机理的效率比传统螺旋桨要高，因为拍动的时候它一定会有效率有力，而且会平滑很长时间，不像螺旋桨空的时候有空泡，有时候有做负功。
在这样的研究下，今日新闻，我们一直想提高速度。比如一个海豚，小海豚假设60公斤，它的推力是什么？在一个水池里，架子上有一个力传感器，然后通过线来拍动它；当拍动的时候，力传感器为零，那么鱼的重量就正好是推力的重量。
那么在实际的这个应用中，如何搭建这个平台？
我们有两个方案：
一个方案是在一个有水潮的水池里，有8根张线，每个张线有力传感器，水潮按照一定速度来流，流的速度正好可以被检测到；后面尾气的大小可以换方的，可以换窄的，可以换协调，然后推动来使这个鱼往前走。当游的速度正好和水的速度相同的时候，绳子上的力从理论上讲，δ就趋近于0，那么这时候就能估算出这个机器鱼的速度，随后就可以换不同尾鳍的形状，换拍动的频率，换拍动的幅度，换两个自由度等等。
为了更科学地来计算它，可以在水池里打上类似粒子的东西。
我们目前把研究课题组分成了两个小组：一个小组接着再做解决仿真机器鱼速度的问题；另一个是在思考能不能跟海空跨介质一起。这样的一些项目我们还在研究和论证中。
第二个方案是把机器鱼的智能材料应用在工业界，这就是我们所说的软体手。
工业机器人只能从事0.5%到1%的工作，99%的工作基本上还替代不了。当然这个比例现在还在增加，但不管怎么样，其中很重要的研究课题是机器手的灵巧作业。