三、機(jī)器“擬人化”得先研究“人”
目前針對(duì)“機(jī)器”的前沿性研究，很大部分都是從人、動(dòng)物來(lái)獲取靈感，比如我們研究蒼蠅的眼睛，進(jìn)而發(fā)明了相機(jī)；我們研究蝙蝠進(jìn)而發(fā)明了雷達(dá)。所以在這新一輪工業(yè)革命大潮中，“機(jī)器”的發(fā)展方向必然是“類人化”、“擬人化”，讓機(jī)器可代替人去工作，甚至能工作的比人更好。當(dāng)然了，目前機(jī)器在有些方面已經(jīng)可以代替人，也能比人做的更好，但是應(yīng)用范圍還比較狹窄，眼前的工作就是要進(jìn)一步的使機(jī)器無(wú)限的接近于人。
機(jī)器“擬人化”并不是說(shuō)機(jī)器長(zhǎng)的像人，這是一種很表面的理解，機(jī)器擬人的核心：一是機(jī)器能像人一樣的去觀察客觀世界并獲取信息；二是機(jī)器能像人一樣的去思考判斷，做出決策；三是機(jī)器可以像人一樣靈活，去執(zhí)行復(fù)雜的動(dòng)作。看過(guò)《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》電影的人都知道里面的“大白”，在不考慮目前技術(shù)實(shí)現(xiàn)的情況下，“大白”就是一個(gè)真正意義上的擬人化機(jī)器人。
有人說(shuō)“科學(xué)離不開幻想”，是的，在機(jī)器視覺(jué)行業(yè)，這點(diǎn)尤其明顯，我們縱觀《鋼鐵俠》里托尼的“虛擬立體實(shí)驗(yàn)室”、《終結(jié)者》中的“T800機(jī)器人”、“天網(wǎng)”等，這些科幻電影無(wú)不把“視覺(jué)技術(shù)”幻想到了極致的境界。如果未來(lái)真能達(dá)到這樣的科技水平，那么我們認(rèn)為現(xiàn)在就可以研究“人”和“機(jī)器”的結(jié)合。
人在工作、學(xué)習(xí)、生活時(shí)，無(wú)論多復(fù)雜的工作其實(shí)都是以下幾方面的單一或組合行為：
? 看：用眼睛獲取客觀世界的信息，將信息傳遞給大腦進(jìn)行分析。對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，就相當(dāng)于機(jī)器人的攝像頭。目前在成熟行業(yè)應(yīng)用中，大多只能實(shí)現(xiàn)二維檢測(cè)（機(jī)器人只有一個(gè)攝像頭），也就是說(shuō)，目前的機(jī)器人只能對(duì)同一個(gè)平面上的物體信息進(jìn)行掃描獲取。那么未來(lái)的發(fā)展方向必然是全方位的三維場(chǎng)景重現(xiàn)，也就是說(shuō)機(jī)器人需要像人一樣有兩只眼睛。
? 聽：人通過(guò)耳朵獲取聲音信息。機(jī)器人在該方面的應(yīng)用主要集中于娛樂(lè)行業(yè)，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用幾乎沒(méi)有，這里不加多談。但是未來(lái)真正的擬人化機(jī)器人，聲音感應(yīng)器是非常重要的一部分。
? 觸覺(jué)等：人通過(guò)身體其他部分接觸物體或聞其氣味來(lái)收集信息。機(jī)器人在該方面的技術(shù)主要以接觸式檢測(cè)為主，其核心技術(shù)是壓力傳感器，但是目前該種技術(shù)能獲取的信息極其單一，應(yīng)用的很少。在判斷物體表面情況及有顏色的氣味時(shí)，主要還是依靠視覺(jué)技術(shù)。
? 思考：人通過(guò)眼睛、耳朵、身體各部位的觸覺(jué)獲取信息后傳遞給大腦，大腦通過(guò)歷年的經(jīng)驗(yàn)分析物體的形狀、位置等，再根據(jù)我們的意愿下達(dá)執(zhí)行動(dòng)作。那么對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這包含2部分：一是把傳感器（以視覺(jué)傳感器為主，還包括壓力傳感器、聲音傳感器等）獲取到的“信號(hào)”（這里的信號(hào)可能是各種類型，比如圖像信號(hào)、電壓脈沖信號(hào)、電荷信號(hào)等）進(jìn)行處理，提取有用的信息（就是計(jì)算機(jī)做判斷的依據(jù)）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)課識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。然后計(jì)算機(jī)再根據(jù)機(jī)器人的功能對(duì)該“數(shù)字信號(hào)”進(jìn)行邏輯判斷，進(jìn)而把執(zhí)行命令發(fā)給機(jī)器人。
? 行動(dòng)：人通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制身體各部分進(jìn)行各種行為，比如：跑步、皺眉、大笑等。對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，即通過(guò)馬達(dá)電機(jī)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行動(dòng)作。機(jī)器人未來(lái)在這方面的發(fā)展主要是提升執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度、降低慣性、增強(qiáng)穩(wěn)定性等。
將人的行為和機(jī)器的行為進(jìn)行類比后，就能大致知道未來(lái)機(jī)器人可能的發(fā)展方向了。像阿里巴巴、軟銀、富士康聯(lián)手投資的“Pepper情感機(jī)器人”項(xiàng)目，從概念上來(lái)說(shuō)已經(jīng)走到了世界前列。但是從實(shí)用性上來(lái)說(shuō)，其意義更多的是偏向于戰(zhàn)略方面。國(guó)內(nèi)真正能自己研發(fā)機(jī)器人的廠家挺多，但是能做到國(guó)際水準(zhǔn)的幾乎沒(méi)有，而且國(guó)內(nèi)研發(fā)機(jī)器人廠商的視覺(jué)技術(shù)水平很低。國(guó)內(nèi)純做視覺(jué)技術(shù)的公司大多依賴于康耐視、基恩士等國(guó)外技術(shù)，真正走自己研發(fā)路線的公司較少，但依然有些國(guó)內(nèi)公司在不斷探索嘗試。比如：富士康公司，其路線就是“引進(jìn)——消化——?jiǎng)?chuàng)新研發(fā)”的路子；華為純依靠自有技術(shù)積累，不斷走自主研發(fā)路線；專注于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的維視圖像，也一直走自主研發(fā)的道路，盡管坎坷不斷，可喜的是現(xiàn)在終于有所成效，其以基礎(chǔ)視覺(jué)硬件研發(fā)起家，后依靠引進(jìn)先進(jìn)機(jī)器人配套自主視覺(jué)軟件技術(shù)推出的“視覺(jué)機(jī)器人平臺(tái)”已經(jīng)領(lǐng)先于整個(gè)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)。
綜上所述，機(jī)器人定位技術(shù)其實(shí)是一個(gè)很廣義的概念，它不僅僅是目前常見(jiàn)的二維坐標(biāo)、三維坐標(biāo)定位。機(jī)器人定位實(shí)際上是通過(guò)其他傳感器給機(jī)器人執(zhí)行動(dòng)作提供判斷依據(jù)，其中以視覺(jué)傳感器（誰(shuí)讓圖像是所有傳感器提供的信號(hào)中包含信息量最大的載體呢）為主。研究機(jī)器人或者說(shuō)研究“智能機(jī)器人”的基礎(chǔ)首先應(yīng)該是研究“機(jī)器視覺(jué)技術(shù)”。