圖為意大利圣安娜大學生物機器人研究所主任Paolo Dario
（新戰(zhàn)略機器人全媒體整理）非常感謝。我第一次來中國是1983年，是在30多年之前，而現(xiàn)在我看到中國的變化非常大。我也非常榮幸的被提名為天津大學“千人計劃”的教授我來自意大利非常古老的地區(qū)——Tuscany地區(qū)，它和中國一樣有幾千年的歷史，并且有很多歷史文化遺產(chǎn)。我下面要給大家在這里講的，也是我最近幾年的工作，希望在不改變過去的同時實現(xiàn)發(fā)展。我們希望把這些歷史的文化遺產(chǎn)保留下來，這是非常大的挑戰(zhàn)，如何在引用機器人的同時，又能夠保持住我們的環(huán)境、我們的社會關(guān)系，盡可能地生機蓬勃，和原來一樣的生活，這對我們來講是一個真正的挑戰(zhàn)。在這樣一個小城里面，機器人被應(yīng)用在幼教、醫(yī)院、復健、海洋以及環(huán)境等方面，還用在治療一些兒童早期疾病當中，這就是我們的現(xiàn)實。下一代的機器人將會產(chǎn)生非常大的影響，這個影響甚至可以和互聯(lián)網(wǎng)媲美，甚至超越互聯(lián)網(wǎng)。問題在于這些機器人革命的秘密何在？除了工業(yè)機器人和服務(wù)機器人的進展，我們還應(yīng)該看到一些機器人更深層次的發(fā)展，因為機器人擁有這樣一些潛力，不光從技術(shù)的角度，同時還能實現(xiàn)一些用途方面的變化，這是今天上午專家們講過的。首先我們談一談科學和工程，對于機器人來講，科學和工程應(yīng)用在了生物機器人以及仿生機器人方面，我們看一下機器人的發(fā)展歷史，在機器人發(fā)展的過程中，曾經(jīng)在七十年代我們看到仿生學的缺失，但是由于現(xiàn)在機器人被引入了熒幕，特別是一些仿生機器人在電影當中出現(xiàn)，人們開始更多的考慮與機器人之間的通信能力，并且們也看到了在仿生學方面栩栩如生的機器人，這是未來的趨勢。
為什么呢？因為科學和工程學必須要更多的融合在一起，他們代表機器人發(fā)展的未來，這里有明確的路徑，在左面是科學，科學是涉及到發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)是在不同的科技領(lǐng)域的雜志上進行發(fā)表的非常多的科技成果，如《自然》《科學》 《新科學家》雜志等等。而工程是一種發(fā)明，大家可以在我們的雜志上看到很多工程學的成果，在這里工程學和科學結(jié)合在一起，當我們談到科學的時候往往指出必須要有這些文獻的發(fā)布，而在談工程方面的時候，往往是右面的這些雜志進行發(fā)布，我們必須把科學和工程進行很好的融合。機器人實際上越來越多的成為科學的一部分，現(xiàn)在有非常多的機器人成果都是發(fā)表在科技領(lǐng)域的雜志上。
另外一方面，也有越來越多的工程學的成果是和機器人結(jié)合在一起的。科學和工程對于機器人的未來來說起著決定性的作用。作為教授，我非常喜歡一些模型，我喜歡進行環(huán)境的建模，對這樣的情景建模。像這樣的研究，生物機器人實際上是生物系統(tǒng)，包括空氣、陽光、大海等等。作為工程師我們確實會對這些系統(tǒng)進行建模，這樣我們可以找到設(shè)計的原模，可以利用這些原模設(shè)計機械機器人，可以設(shè)計災(zāi)害響應(yīng)機器人、康復機器人、手術(shù)機器人等等。有一些機器人的設(shè)計并不是針對現(xiàn)實應(yīng)用的，而是針對研究和實驗，他們是科學的工具。我們還可以設(shè)計出人造的器官、感官、肢體等等，這些也可以作為生物機器人。我們覺得這就是我們對生物機器人和工程學發(fā)展的看法。我們有這樣的一個機構(gòu)，該機構(gòu)是研究對自然的理解，由意大利和很多其他國家的工程師共同合作。在1958年的時候出現(xiàn)了仿生學，當時想法是這樣的，我們類生命系統(tǒng)可以去復制自然系統(tǒng)的一些功能和特征，這就是仿生學的內(nèi)涵。1989年，我建議并組織了一個研討會，在研討會上我們討論了仿生學。在那個時候，這個領(lǐng)域的出版物是非常有限的，而現(xiàn)在這個領(lǐng)域的出版物數(shù)量眾多，出現(xiàn)了長足的發(fā)展。當時我們是和IIT的一位同事進行合作，那時候我們都非常年輕，我們是夢想家。現(xiàn)在生物機器學和仿生學是非常成功的領(lǐng)域，這張幻燈片展示了有多少實驗室在開展這方面的研究（圖）包括一些中國的科研機構(gòu)也正在開展這方面的研究。這里展示一下他們的名字，我們和天津大學、北京理工大學進行了密切的合作，這個領(lǐng)域在中國也是非常流行，很受歡迎的。
這里有非常多的人都針對生物學和仿生學開展了研究，還有非常多的雜志發(fā)表了文獻。最近仿生學制造的一些假體、假肢是非常成功的，利用機器人的工具制造假體，使人類從中受益匪淺。這里是幾個例子，是一次舞蹈比賽的獲勝者，她就使用了仿生學的假肢。
科學上的一些發(fā)現(xiàn)最終可以真正促進我們進行技術(shù)的創(chuàng)新，我們必須要沿著這樣的路繼續(xù)往下走。比如數(shù)字蜂窩的系統(tǒng)，就是科學和工程方面非常好的結(jié)合。我覺得我們需要去探索，去探索一下機器人可以怎么樣幫助我們發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)則。實際上很多新規(guī)則發(fā)現(xiàn)的方式，最開始是有一些現(xiàn)象，接下來我們進行一些假說，建模，然后進行試驗，最后是對我們的發(fā)現(xiàn)和假說進行檢驗。其中，機器人是作為一個科學的工具去應(yīng)用的。
這是一個例子。我們這個項目主要的目的是為了顯示出一個模型的實用性，我們發(fā)明了這個模型，它可以幫助我們進行幾個階段的視覺操控，我們利用機器人來進行模型驗證。這是國際合作的項目，我們實驗室和其他的機構(gòu)進行了神經(jīng)科學的實驗，我們共同進行合作。我們可以利用這樣的試驗建造新的機器人。
另外一個問題是預測。我們可以看一下美洲豹的運動，在這個例子中進行了事件的預測，有這樣一個功能，預測在大自然當中非常重要，科學家非常了解預測的重要性。我們在機器人當中也可以利用這樣的功能，可以按照同樣的方法進行對動物的試驗。比如說蚯蚓，可以對它進行試驗，深入的研究了解每一個動物物種背后科學的問題，譬如說在這里的問題就是要了解這類昆蟲，它的移動的狀況。在一個科學的雜志當中發(fā)表了相關(guān)的文獻，因為我們是發(fā)現(xiàn)了一些新的東西。在這個例子當中，我們是觀察了這種蝗蟲是怎么跳的，在生物學雜志上也發(fā)表了文獻。
這張幻燈片是選擇行為和決策過程。然后把這些特征在機器人身上進行應(yīng)用。還可以看到章魚，實際上章魚可以給我們帶來非常多的知識，它不需要骨骼，也不需要太多的中樞系統(tǒng)幫助控制，我們可以把這些生物上的發(fā)現(xiàn)都應(yīng)用在機器人的身上。
在這個例子當中，是利用它的軟體進行運移，我們在研究這些動物都是怎么移動的，我們進行了密切的觀察，有了重大的發(fā)現(xiàn)，章魚是利用它的肌肉進行移動和調(diào)節(jié)的，這里章魚一部分的肢體可以僵化，一部分肢體進行了轉(zhuǎn)化，就像是腿一樣，這是一個非常棒的行為，當然我們了解了它的這種行為，在機器人的原型當中也進行了模擬。這是我的同事他們所做的工作。
在這個例子當中，是利用它的軟體進行運移，我們在研究這些動物都是怎么移動的，我們進行了密切的觀察，有了重大的發(fā)現(xiàn)，章魚是利用它的肌肉進行移動和調(diào)節(jié)的，這里章魚一部分的肢體可以僵化，一部分肢體進行了轉(zhuǎn)化，就像是腿一樣，這是一個非常棒的行為，當然我們了解了它的這種行為，在機器人的原型當中也進行了模擬。這是我的同事他們所做的工作。我剛才給大家介紹了科學，接下來看一下工程。我們可以把科學的問題和工程上的應(yīng)用結(jié)合在一起，看看工程學上的應(yīng)用是否成功。這里介紹幾個成功的例子。一個是來自蚯蚓的模型，最后是把它應(yīng)用在無痛結(jié)腸鏡檢查當中。另外一個例子是來自章魚，還有一個是涉及人體假肢的。我們可以利用前面所提到的蚯蚓模型應(yīng)用在臨床上和工業(yè)上。把我們的科學發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)工業(yè)化，最后實現(xiàn)臨床應(yīng)用。我們所做的一項研究，是把它放在內(nèi)窺鏡的檢查當中，我們按照同樣的原則進行了結(jié)腸鏡設(shè)備的設(shè)計，可以讓我們實現(xiàn)結(jié)腸鏡的視覺化，而且是無痛的，這樣無痛的結(jié)腸鏡檢查已經(jīng)在1500多個患者身上進行了測試。
我們接下來看章魚的模型，我們把生物學上對章魚的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化成生物醫(yī)學的機器人進行了具體的應(yīng)用，這也是內(nèi)窺鏡。在人體假肢這塊，我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)讓我們的大腦控制假肢，現(xiàn)在是能夠這樣做的，在左面我們植入了一個神經(jīng)系統(tǒng)（這個論文在《科學》雜志上進行了發(fā)表）知假肢僵化的程度和硬度，從而可以去進行抓獲這樣的動作。這是在另外一個行業(yè)的應(yīng)用，我們把它稱為Azzurra，在中國現(xiàn)在得到了應(yīng)用。在2015年我們希望能夠去真正的實現(xiàn)38個肌肉和關(guān)節(jié)的功能性模擬，讓假肢的功能和使用方式都得到一個突破。
最后，從人類關(guān)節(jié)到真正的外骨骼應(yīng)用，這里我們用了人類模型的控制模型。將神經(jīng)仿生學回環(huán)用在可穿戴的機器人手臂當中，通過這種方式來更好的理解關(guān)節(jié)的一些動作，我們可以更加有效地實現(xiàn)能量的利用。關(guān)于機器人伴侶這方面我們認為也是非常大的挑戰(zhàn)和機遇，我們也在開發(fā)新一代的機器人，新一代的機器人可以幫助人類從兒童期到成人，一直到老年，這也是非常大的愿景，盡管如此還是有很多障礙，我們需要實現(xiàn)集成和簡化。
我們希望能夠更好地理解最重要的一些工程化的解決方案，特別是通過仿生學和動物機器人，這是我們的夢想。其中一個方面就是在形態(tài)學的計算方面，這是一個核心概念。我們可以看到右手邊的機器人，他是在進行這樣一個形態(tài)學的仿生。我并不是說這就是我們在總體上追求的目標，但至少這是一個非常重要的發(fā)展方向。其中包括了五個最主要的驅(qū)動力來驅(qū)動我們對于機器人方面的宏大挑戰(zhàn)。其中有一個就是強調(diào)了傳感器的重要性，這也是我們在幾年之前就遇到的一個挑戰(zhàn)，我們需要找到低能耗并且非常可靠的傳感器。
第二個驅(qū)動力是改變身體。最近《科學》雜志上發(fā)表的文章，引入了“機器人材料”的概念。
第三個驅(qū)動力，是與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，這也是一項革新，大家都知道這已經(jīng)成為了一項革命，不光在網(wǎng)絡(luò)當中，同時在網(wǎng)絡(luò)之外，甚至是機器人網(wǎng)絡(luò)之外。
第四個驅(qū)動力就是關(guān)于資金方面，在機器人研發(fā)方面的投資，中國對機器人研發(fā)進行了投入。在美國、日本、韓國，很多方面都在進行競爭，甚至一些私人公司像谷歌也進行了大量的機器人研發(fā)的投資。
第五個是人工智能、深入學習方面的發(fā)展。豐田最近有人工智能方面的研究，發(fā)展出這種智能的設(shè)計，這將對于疾病的控制以及解決殘障方面的復健會產(chǎn)生非常重要的影響。另外就是在社交方面的重要性，法律方面的實踐，產(chǎn)生新的就業(yè)機會，降低勞動力的負擔，給我們帶來更多的閑暇時間。最后我是一個愿景家，我希望把所有的資源融合在一起，做基礎(chǔ)方面的研究，并且能做一些全球的機器人方面的研究。現(xiàn)在歐洲正在促進一個非常重要的項目的發(fā)展，也將幫助我們實現(xiàn)全球機器人方面舉措的發(fā)展。
最后的總結(jié)，這是一個新興的、跨學科的技術(shù)研究行業(yè)，是在人類科學和技術(shù)方面會產(chǎn)生重大影響的行業(yè)。機器人給我們帶來了新的服務(wù)、新的行業(yè)，并且機器人作為顛覆性的技術(shù)，不光是技術(shù)方面的發(fā)展，同時也能夠帶來科學和技術(shù)進一步融合。我們希望，機器人的革命將會從我們今天這個會議開始，不光是對于中國，而是對于全世界，幫助我們進一步促進全球的合作。
謝謝大家。
