• 机器人基本特征：在人类环境中辅助人类 • 美国制造业振兴计划：co-worker（在制造等行 业中与人类员工合作完成制造过程的机器人）
• 全球最大机器人研究型竞赛
• 三大系列：机器人足球、机器人救援，机器人
• 长期目标（50年）： 个人家用机器人 • 主要手段：标准测试 • 逐年增加难度，原则：
– – – – – include human robot interaction be socially relevant be application directed/oriented be scientifically challenging take a small amount of time
• 机器人简介
– 定义 – 全球三大赛事
• 中科大系列机器人
– 技术 – 成果
• 自然语言处理和任务规划
– 自然语言处理 – 任务规划
• 联合国和国际机器人联盟（2020）：
– 工业机器人：由计算机控制的、在工业生产环境中 操纵物理对象的自动装备 – 专用机器人：在专业性工作中辅助人类操纵物理对 象的机器人 – 个人机器人：在与人共处的环境中辅助或娱乐人类
• 2011年以来，自主研发的机器人在国际机器人标准测试中保持世界 前5（1次冠军，3次亚军，1次第四），主体技术评测连续5年保持世 界第一。 • 2011年美国科学基金会（NSF）全球人-机器人机互动评估总结：中 国科大机器人部分研究走在世界前列。 • 2012年机器人入选“JHRI全球代表性工程”中五个大型系统之一， 亚洲二项，中国一项（科大），日本一项（ATR+大阪大学）。 • 2013年，第23届世界人工智能联合大会（IJCAI-13）最佳自主机器 人奖和最佳通用机器人技能奖。 • 2014年，RoboCup@Home国际机器人标准测试世界冠军，先后在5 项测试中夺得全场最高分，并在“餐馆”测试中获得历史上唯一的 满分。最终在主体技术评测中获得总分8555分，领先第二名3600多 分。 • 2015年，在Artificial Intelligence发表的RoboCup@Home十周年总结 中，智能决策系统被评为两大认知机器人技术之首。
• 仿真多机器人 1998-2015 • 四足机器人（AIBO） 2002-2008 • 双足机器人（NAO） 2008-2013 • 移动多机器人（TurtleBot） 2010• Meka机器人 2013-
• 硬件技术：电机，传感器，硬件设计等 • 系统集成：机器人操作系统，ROS • 底层控制：路径规划，运动规划，建图、定位、 导航、避障 (SLAM) • 人工智能：
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Follow Me 跟随：跟随陌生人在动态环境中行走 Cocltail Party 鸡尾酒会：在动态环境中满足多个陌生人需求 Clean Up 打扫：归类房间中不同类型物品 Restaurant/Shopping Mall 餐厅/超市：快速适应陌生环境（如, 真实超市）并拿取指定物品 • Emergency situation 紧急情况处置：进入火场,搜寻人员、提供
1. 自然语言语句 → 语法树、依赖图 2. 根据字典，利用λ演算 → 中间语言AKRS 3. 根据AKRS的transition system语义 → 逻辑程序规则
– 用户任务 → 规划目标 – 用户信息 → 环境知识 – 任务控制信息 → 执行步骤框架
• “the drink to the right of a food”
– 感知：语音、视觉、激光、声呐 – 决策：任务规划 – 学习
• 人-机器人交互
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环境感知：主动感知外界状况 自主行动：自动完成复杂操作行为 语义理解：理解人类知识和意图 智能决策：根据环境状态，利用人类知识，自 动规划机器人行为以完成用户任务 • 学习能力：通过获取人类知识和技能，逐步提 高自身性能
• 底盘双轮驱动 • 机械臂及手爪，能抓握 物体 • 升降机构、云台 • Kinect 摄像头、高分辨 率RGB 摄像头 • 激光传感器 • 电池 • 计算单元
2010年11月，在国际上率先实现了机器人通过阅读说明书 获取知识、自主操纵微波炉加热食品的全过程。 比美国卡内基-梅隆 大学早一年半 机器人读说明书获 取知识解决问题迄 今在国际上是唯一 该技术已推广到其 他自然语言知识
• 2011年7月，国内首次实现并公开演示机器人超市购物。
【CCTV13《朝闻天下》，2011年08月 24日】能辨物取货 机器人现身超市
【央视国际(CCTV-NEWS)，08-25-2011 08:56 BJT】SUPERMARKET ROBOT
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2014年10月，位于合肥的中国科大“”（KeJia）机器人与位于匹兹堡的卡内基—梅隆 大学“可宝”（CoBot）机器人，借助云平台实现了远程合作与资源共享测试。 实验中，云端向双方机器人提供多种知识源和数据源，“”向“可宝”输送语义理解和 自动规划，“可宝”向“”输送大数据分析。借助这些知识共享和远程合作，“”与“ 可宝”分别完成了各自单独工作无法完成的测试任务。
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“if you press the START/RESUME button, the microwave oven will begin cooking”
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开一辆越野车 走过碎石路 移开碎片 打开一扇门 爬过一个梯子 用工具打破一面墙 关闭一个阀门 更换一个零件
• IJCAI：全球最高级别人工智能会议 • 标准：创新性、科学意义、技术质量
• 2010年成为中国历史上第一支进入机器人世界杯的团 队，先后获得8项世界冠军和12项亚军。 • 2017年，RoboCup机器人世界杯综合成绩世界第一 （2项第一、1项第二、1项第四）。 • 2015年以来，多机器人项目（仿真2D）已连续保持世 界前二（5冠），是全球连续保持世界前二时间最长 的团队。 • 历史总成绩世界第三（美国卡内基-梅隆大学、德国 波恩大学、中科大、德国弗莱堡大学、日本大阪大 学）。