本期嘉賓：

許馳，中國科學院沈陽自動化研究所 機器人與智能系統全國重點實驗室 研究員

研究方向：工業控制系統、工業無線網絡，網絡人工智能

動動：許老師，最近人形機器人越來越受到大家關注，我很好奇它們是怎么做到像人一樣有能聽、能看、能感受到東西的呢？

許馳：人形機器人是機器人一種形態，是靠“傳感器”來感知世界的。通過不同類型的傳感器進行采樣，并在端、邊和云進行數據的協同處理才做到可聽、可看、可感。

動動：許老師能展開介紹下這些感知是如何實現的嗎？

許馳：具體來說，視聽覺感知是通過采集高清音視頻數據，并在云或邊緣云進行實時計算，實現認知決策，進而支撐機器人自主運行。而觸覺感知則通過壓電、光學、圖像等不同類型的觸覺傳感器進行采樣，通過高強度的計算建模來讓機器人感受周圍環境。這些視觸聽數據需要在云邊端進行動態流轉，不僅要進行基礎的信號采樣，更重要的是完成大量感知數據的實時通信和計算。

動動：看來機器人的感知并不是單純的“感知”，還得做通信和計算，比想象的要復雜的多。

許馳：對呀，尤其是人形機器人要想靈巧，就必須要減輕負載，不能背著笨重的計算設備到處跑，這就要求我們需要把算力需求大、實時性要求高的感知任務動態遷移到云或邊緣云進行計算，以此來減輕機器人負載、降低能耗。

動動：我之前了解到人類的觸覺是靠神經傳導，具有毫秒級的閉環反饋要求，這對機器人來說是不是很難？

許馳：動動你知道得可真多！確實是這樣，機器人的觸覺感知，在理論上也應該達到毫秒級的反饋時延，但這是一個非常具有挑戰性的難題。主要原因在于，機器人由大量不同類型的傳感器、處理器、控制器和執行器組成，經過感知、通信、計算、控制、決策、執行等閉環反饋過程。其中，采樣、排隊、傳輸、計算等過程均會產生時延，每個階段都是毫秒級甚至分鐘級的，這樣“掐指一算”就遠超毫秒級時延了。就好比我們說一個人的“反射弧”有點長。

動動：這可太難了，什么樣的網絡能滿足機器人觸覺感知這么高的要求啊？

許馳：目前，一些預編程的智能機器人是采用有線網絡來實現一定程度的感知。但機器人總不能一直拖著“尾巴”走呀，“提線木偶”不是我們想要的最終形態，尤其是對于人形機器人來說，它們需要進行實時的環境交互，會受到隨機突發干擾等影響，使得我們難以控制無線觸覺感知的反饋時延。

動動：那我們可以怎么樣讓它們的“反射弧”變“短”？

許馳：我們可以借助無線通信。經過科學家們的不懈努力，無線技術不斷向前發展，但是距離滿足像人形機器人觸感那么高的要求，還有很長的路要走。也正因如此，我們基于前期在工業無線網絡研究方面積累的成果，正在積極開展關于機器人觸感網的研究工作，希望能夠不斷提升機器人的觸感能力。

動動：哇！無線網絡與機器人的融合，可真是令人期待！

許馳：我們會繼續努力，讓機器人的感知能力更加強大！