隨著全球機器人產業的飛速增長，機器人技術在保（bǎo）障國家安全、推動國民經濟轉（zhuǎn）型、改（gǎi）善人民生活水平，以及引（yǐn）領科學技術發展等方麵發揮著越（yuè）來越（yuè）重要（yào）的作（zuò）用。製造模式、生活方式、軍事作戰形態的（de）顛（diān）覆性變化，推動機器人技術迅猛發展，使之成為一種麵向未來的戰略性技（jì）術，已成為未來國與國之間競爭的焦點。2014年6月9日，在中國科學院第（dì）十七（qī）次院（yuàn）士大會、中國工程院第十二次院士（shì）大會上，習近平主席強調：“機器人革命”有望成（chéng）為（wéi）“第三次工業革命”的一個切入點和重要增長點，將（jiāng）影響全球製造業格局。2015年11月23日，世界機器人大會在北京召開，李源潮副主席參加了開（kāi）幕（mù）式並致辭。這一係列舉措，掀起了機器（qì）人研究與開發的熱潮。 
從未來10年乃至20年的發展角度（dù）看，機器人將越來越深入地融入社會，在更加動態和（hé）不確定的環境下，完（wán）成複雜和精細的操（cāo）作任務。同（tóng）時，我們也（yě）必須認識到，機器人無論如何發展，都隻能（néng）是人類生活和工作的工具（jù）和幫手，輔（fǔ）助人（rén）類完成一些複雜、危險的工作。機器人將在（zài）人類的控製之下（xià）自主地執行任務，最終形成人（rén）和機器人協同工作的和諧環境。 
目前人（rén）類生活的空（kōng）間，是完全根據人類的認知（zhī）能力和物理限製而建造的。未來人類建造或改造環境時，必須考慮人類和機器（qì）人之間的相互關係，使得未來人類生活和工（gōng）作的環境適合機器人輔助人類生活、人和機器人協（xié）同工作（zuò）。因（yīn）此，機器人一方麵需要借助腦科學和類人（rén）認知計算，通過雲計算、大數據（jù）處理技術提高自身的認知能力；另一方麵也需要在環境（jìng）建造或改造中提出和研製易於人類和機器人操作的接口、設備等，研究新的機器（qì）人操作係統和操控技術，提高機器人的精細與靈巧作業能力，最終實（shí）現機器（qì）人和環境、設備的相互適應和共（gòng）同進化，創造人和（hé）機器（qì）人和諧、協同工作的新空間。 
綜上所述，新一代機器人要求借助腦科學和類人認知（zhī）計算方法，通過雲計算、大數據處（chù）理技（jì）術，增強機器人感知、環境理解和認知決策能力。通過對人和機器（qì）人認知和（hé）物理能（néng）力、需求的（de）深入分（fèn）析和理（lǐ）解，構造人和（hé）機器人的共生（shēng）物理空間。使得機器人能夠完成複雜、動態環境下的主動服務和（hé）自適應操作。 
作為機器人領域（yù）的（de）後發國家，我國在（zài）智能機器人領域相比於歐美日等先進國家還有相當大的差距（jù）。然而，大數據、雲計算與（yǔ）物（wù）聯網帶來的變革，以及（jí）腦科學研究和（hé）類人認知計算技術的興起，給機（jī）器人領域帶來了新的跨越（yuè）式發展機遇。目（mù）前，雲腦機（jī）器人（參見圖1）及人與機器人共生物理空間研究仍然是國際上（shàng）的空白（bái），它的研發、製造和應用是衡量一個國家（jiā）科（kē）技創新、高端製造業水平和綜合實力的重要標誌，必（bì）將是國家安全的基石和形成支柱產業的戰略引擎。抓住這個重（chóng）大的曆史機遇期，增強我國（guó）在機器人領域的自主（zhǔ）創新能力，是我國機（jī）器人研究和發展趕上和超越國際水平的重要途徑。      
機器（qì）人係統中的類腦（nǎo）計算 
  人類大腦具（jù）有（yǒu）非（fēi）常強大的信息處理和認知功能，人類（lèi）對（duì）自己的大腦及其（qí）功能的研究，曆經數百年，取得了巨大的進步，但依然處於（yú）十分初級的階段。人類對自己（jǐ）大腦運行原理的理（lǐ）解（jiě），依然十分有限。因此，類腦計算麵臨著非常巨大的挑戰，尋找一個易（yì）於突（tū）破的方向，是當前類腦計算領域亟（jí）待解決的重（chóng）大問題（tí）。 
使機器人也具有（yǒu）同人類一樣的腦-手功能，將人（rén）類從瑣（suǒ）碎和危險環境的（de）勞作中解放出來，一直是人類（lèi）追求（qiú）的夢想。隨著（zhe）人（rén）類對腦-手認知功能理解的加深，從腦-手生物係統認知機理的角度研究仿生機器人，已成為機器人發展的重要方向。而（ér）這些研究有賴於對人類（lèi）腦-手感覺運動係統多源信（xìn）息編碼（mǎ）和神經協同機理的（de）認知，以及如何將其轉化為仿生機（jī）械手靈（líng）巧操作的理論方法。這裏首當其衝需（xū）要解決的就是腦-手感（gǎn）知運動係統多源感知信息的編解碼、神經協同運動機理。人手、臂的運動行為是（shì）運動皮層和感（gǎn）覺皮層等（děng）多腦區參與的神經信（xìn）息協同表征與處理結果，而運動行（háng）為的學習則須將各種相關感知信息如視覺、觸覺、溫度覺等，編碼後（hòu）傳入中樞神經係（xì）統，經過重複整合並存入長期（qī）記憶中。 
目（mù）前對於（yú）腦-手運動機理的分析通常限定為初級運動皮（pí）層或運動前區與手具體運（yùn）動參數的統（tǒng）計（jì）關聯性（xìng），而對於如何同（tóng）時將多種感官信息傳輸到人腦、如何（hé）表示、整合，並長期存貯用於指導運動技能的學習，則鮮（xiān）有研究。揭（jiē）示腦-手運動行（háng）為在神（shén）經信息中的動態表征機理，從細胞、回路和腦區三個層次上分別研究神經（jīng）元活動與運（yùn）動行為在時（shí）間與空間分布上的係統（tǒng）量化關聯性，對多腦區、高通量、時變、非線性的神經信號（hào），進行高效、動（dòng）態、聯合的傳感測試與解（jiě）析，是當（dāng）前腦科學（xué）和人工智能領域麵臨的共（gòng）同挑戰。 
雲腦（nǎo）機（jī）器（qì）人 
雲腦機器人的類人認知離不開神經科學的發展（zhǎn）。受大腦視覺係統的結構和功（gōng）能特點啟發（fā）建立的深（shēn）度學習已在（zài）某些方麵接近於大腦對於信（xìn）息（xī）的處理能力。然而（ér）,深度學習仍然不完全具備大腦的認（rèn）知能力，比如自主學習、對於多種模態的快速切換和自由（yóu）融合、運（yùn）動與感知的一（yī）體化等。因此，雲腦機器人還需要從大腦借鑒（jiàn）更多的知（zhī）識才能達到真正的類人認知。其次,為了實現類人認知，需要發展一種開放的、可擴（kuò）展的、可重構的雲腦計算體係結構，製造類腦神經元網絡等新型機器人的“大腦”。 
目前，美國、歐（ōu）洲等均啟動了類腦芯片（piàn）及新型體係（xì）結構等的研究，最引人矚目的成果是IBM公司於（yú）2014年8月發布的類腦芯（xīn）片TrueNorth，其中含有100萬個可（kě）編程神經元、2.56億個可編程突（tū）觸，每秒可進行2560億次突觸運算。每消耗一焦耳的（de）能量，可（kě）進行460億突觸運算。國際上開（kāi）展類似研（yán）究（jiū）的還有許多知名企業、研究（jiū）機構和大（dà）學，包括英特爾、ARM、惠普、高通、斯坦（tǎn）福大學、曼徹（chè）斯特大學（xué）、海德堡大學等。我國的腦計劃（huá）項目（mù）也在緊鑼密鼓地進行。清華（huá）大學也於最近研製成功了類腦計算芯片天機1號。這方（fāng）麵的研究成果（guǒ）有望為雲腦機器（qì）人的（de）研發提供強有力的支持。 
雲腦機器人（rén）研究需要大數據技術的支（zhī）撐。目前的大數據計算的前沿（yán）研究熱點目前正拓展（zhǎn）對信（xìn）息（xī）係統、物理係統和人類（lèi）社會之間（jiān）的高度耦合機理和互動模型研究。如何在現有認知科學和（hé）信息科學的研究基礎上，對跨時（shí）空（kōng）大數據中（zhōng）數據、對象（xiàng）和事（shì）件的屬性進行建模、分析和挖掘，揭示跨時空大數據的高度（dù）耦合機理和融合交互規律，解決將人類知識與數據驅動的大數（shù）據技術有效結合的關（guān）鍵問題，是大數據計算的研究趨勢，亦是雲腦機器人認（rèn）知與決策的重要（yào）基礎。在智能決策方麵，隨著人們對人類腦神經係統、感（gǎn）覺運動係統多源（yuán）信息編碼和神經協同機理的（de）認知，如何研究利用基於這些認知機理的智能控製理論與技術，並將其應用於機器人，增強機器人對不確（què）定（dìng）環境的（de）適應能力和精細與靈巧操作（zuò）能力，是雲腦機器（qì）人（rén）智能控製研究（jiū）的核心技術之（zhī）一。目前,匹斯堡大學（xué）,布朗大學（xué）和浙江大學等單位已通過對獼猴和人的腦神經運動係統認知（zhī）機理的揭示，研究新型的機器人操作理論方（fāng）法，並進行了獼猴和人（rén）的典型抓取實（shí）驗（yàn）。作（zuò）者領導的課題（tí）組（zǔ）開展了機械手（shǒu）高分辨率多模態陳列傳感裝置以及基於經驗學習的機械手精細操作方法的研究，並將其應用於科學實驗。 

未來發展方（fāng）向 
盡管類腦（nǎo）計算和雲計算目前（qián）已經取得顯著進展，雲（yún）腦機器人的研究依然麵臨巨大挑戰。為了應對（duì）這些挑戰，應該在以下方麵開展深度研究： 
1）  雲（yún）腦機器人係統的體係結構 
通過視覺、聽覺、觸覺等多模態感知信息完成對作業（yè）環境（jìng）的進行認知並對操作目標進行精細與靈巧操作是雲（yún）腦機器人必備的能力。擬突（tū）破（pò）該體係（xì）中（zhōng）網絡與機器人、機器人與機器人之間的感知運算存儲等資源的配置、角色分（fèn）配、任務分工、協作方（fāng）式以及人（rén）機情感交互，以及基於類人認知的機器人精細與（yǔ）靈巧操作等問題。研製認知專用加速芯片，實現高性能功耗比（bǐ）的複雜認（rèn）知功能。研究支持多機器人協作的雲端融合體係結構，根據任務複雜度、數據量、網絡（luò）狀況以及機（jī）器人的（de）電源狀況等自動（dòng）選取優化的雲端任務劃分和機器人間任務劃分機製，降低（dī）總體成本、功耗，提高任務（wù）執行效率。突破（pò）雲（yún）端融合的智能機器人（rén）編程方法、編譯器和運（yùn）行時係統，實現雲腦機器人性能的整（zhěng）體（tǐ）跨越。研究超智機（jī）器人與智能家居（jū）環境（jìng）和智能製造環境進行信息（xī）交互和操作控製（zhì）的方法（fǎ）與體係結構。基於新型器件和（hé）新型類腦計算模型的研究，研究新一代認知加速芯片。 
2）  雲腦機器人的類人認知 
機（jī）器人在感知外界事（shì）物時，需要從多個感官模態獲取信息（xī），對這些信息有效（xiào）整理（lǐ）用於認知過程、指導後續（xù）行為，並可通（tōng）過雲計算和雲存（cún）儲延伸感知（zhī）能力。為此，需要發展雲腦機器（qì）人的類人（rén）認知基礎理論和方（fāng）法，解決多模態信息“如何（hé）表達、如（rú）何處理、如何使用”以及類人認知與現有信息處理係統如何（hé）高效融合等問題。 
3）  雲腦機器人的智能（néng）控製 
雲腦機器人需要高（gāo）效處理來自網絡空間、物（wù）理空間和人類社會空間（jiān）的跨（kuà）時（shí）空複雜（zá）信息。因此，如何在與環境交（jiāo）互和共同進化（huà）過程（chéng）中實（shí）現（xiàn）自適應的決策（cè）與控製是雲腦機器人必須具備的能力。為此，需要研（yán）究跨時空複雜環境下的智能控製理論、方法與係統。包括：（1）雲（yún）腦控製的分層遞階結構；（2）雲（yún）腦控製的認知機理；（3）麵向雲腦控（kòng）製的人機交互；（3）雲腦協（xié）調多任務規劃與決策。（4）雲腦機器人（rén）核心功能部件，包括多模態、高分辯率陣列傳感裝置、仿生肌（jī）肉纖維和記憶合金協同驅動裝置以及關鍵傳動與控製器件等。 
4）  雲腦機器人的大數據處理與分析 
雲腦機（jī）器人需要高（gāo）效處理來自於網絡空間、物理空間和人類社會空間的跨時空大數據。如何智能地從與環境交互的海（hǎi）量曆史（shǐ）數據及實時數據中自適應學習與決策是雲腦機器人必須（xū）具備的能力（lì）。為此，需要研究跨時空大數據環（huán）境下的（de）智能信息（xī）處理理論（lùn）、方法和係統，包（bāo）括：（1）跨時空（kōng）大數據的統一表（biǎo）達以及數據、屬性和語義的交互機製建模；（2）跨時（shí）空數據的變粒度結（jié）構挖（wā）掘及其高度耦合（hé）機理；（3）知識與數據驅動相結合的學習（xí）理論和高（gāo）效算法；（4）開放式動態複雜環境下的隱含結構識別、異（yì）構推理與融合（hé）；（5）不確（què）定環境下的高效智能決策與自適應學習；（6）支持雲腦機器人數據計算的大數據分析處理係統架構、質量控製模型與高效算法，實現跨時空大數據並行處（chù）理機製及知識（shí）管理模式。 
5）  應用示範 
建立在雲腦機器人基礎之上的服務機器人在未來（lái）養老服務中應逐漸扮演起重要角色（sè），利用多感（gǎn）覺（jiào）整合與注意腦機製及其與人情感（gǎn）關係、人-機器人的友好交互、技能學習與智能決策等關鍵技術，提高機器人的（de）認知能力，提升服（fú）務（wù）機器人的智能（néng）化程度，承擔起養老服務，解放勞動（dòng）力，帶（dài）動整個服務產業新發展，解決國家重大社會問（wèn）題（tí）。另一方麵，雲腦工業機器人在新工業（yè）時代大背景下，利用（yòng）自主協同操控，麵向複雜加工任（rèn）務的自主製（zhì）造，群組工業機器人的智能規劃（huá）、決策，基於網絡的人機共融操作等關鍵技術，進一步提高（gāo）工業技術水平，同時結合服務機器人生產、製造，進行應用（yòng）示範。 
為了攻克雲腦機器人上（shàng）述關鍵技術，應（yīng）該建（jiàn）立高（gāo）等院校、企業和標準化組（zǔ）織協作的創新模式，為新技術的應用提供（gòng）市場準入條件。在技術示範方麵，要充分結合（hé）企業的工程實施能力和產品化能力，通過技術轉讓等成果轉化方式吸引相關（guān）企業參與項目實施。與相關行業管理（lǐ）部門積極溝通，以便於成果輻射整個生產行業，帶動行業進步。在人才保障方麵，加強對雲腦機器人科技人才培養的政策支持，吸納高素質人員進入機器（qì）人研發領域，建立高層（céng）次人才培養體係。此外，積極（jí）引進國外（wài）先（xiān）進技術（shù）與經驗，實現我國機器人技術發展（zhǎn）與世界接（jiē）軌。加強（qiáng）國際（jì）機器人標準體係研究，係統與裝備國際化頂層設計，國際合作機製研究，以及國際發達國（guó）家（jiā）機器人技術跟蹤與發展態勢分析。 
雲腦（nǎo）機器人（rén）是新一代機器（qì）人的發展（zhǎn）趨勢（shì）。通過雲（yún）腦機器（qì）人的研（yán）究與開發（fā），形成完備的機器人產-學（xué）-研-用創（chuàng）新體係（xì），具體包（bāo）括突破雲腦機器人的體係結構、環境交互學習、認知行為與作用機理、靈巧操作等基礎（chǔ）理論（lùn）與核心技術，並研製大麵積多模態（tài）、高分辯率陣列傳感裝置、類人認知計算芯（xīn）片、仿生肌肉纖維和記憶合金協同驅動裝置等新型仿生感知與執行器，開（kāi）發雲腦機器人關鍵傳動與控製器件，完成原創性的雲腦機器人實驗樣機平台研製，建立服務機器（qì）人和工業機器人應用示範。通過對雲腦機器人的研（yán）發，不僅能夠快速提升我（wǒ）國在機器人（rén）領域的領導地位，還能（néng）有（yǒu）力地促進雲計（jì）算、類腦計算與（yǔ）認知計算的協同發展。 
東莞市（shì）長（zhǎng）安創（chuàng）威（wēi）電子設備製造廠專業生產：
分（fèn）板機,PCB分板機,多刀分板機,LED分板（bǎn）機,多（duō）刀燈條分（fèn）板機（jī）,多模分（fèn）板（bǎn）機,氣動分板機,鍘（zhá）刀分板機,走刀式（shì）分板機（jī）,全自動分板機,LED鋁基板分板機,衝床分板機,PCB線路板（bǎn）分板（bǎn）機,線（xiàn）路板分板機（jī）,燈條分板機,鋁基板分板機,鍘刀式分板機,曲線（xiàn）分板機,FPC分板（bǎn）機,自動分板機,Light bar LB分板機