李德毅:轮式机器人或是我国智能制造2025的首张名片

以“工业4.0”牵手“中国制造2025”为主题的中国智能制造国际高峰论坛暨中国智能产业创新创业大会（以下简称“高峰论坛”）今天在山东济南举行。中国工程院院士李德毅先生做《轮式机器人的实践与展望》的主旨报告，他指出，目前轮式机器人运行可靠性整体水平为10的负六次方，即使打一个折，它可以达到负五次方，比负三次方提高两个数量级，所以我们对轮式机器人充满了信心。轮式机器人亦或是我国智能制造2025的第一张名片，也是我国智慧城市、智能交通的第一张名片！机器人产业给社会带来的影响不可低估。

以下为报告实录全文：

李德毅：机器人很多，无人机很重要，但是带轮子的机器人也很重要，汽车行业把它叫做智能车，我们更愿意叫它轮式机器人，因为它可以在其他场合用，不只是在路上跑。

汽车不得了，怎么不得了？三个改变：130年的汽车工业改变了全球交通，改变了社会形态，改变了人类生活，哪一个技术能像汽车这样做得到这样三个改变呢？所以，我作为一个IT人，跟汽车行业的老总们在一起的时候，我深深地感觉到他们充满着成就感，走到哪个城市里都有他们的车子跑，这种自豪感是可以理解的。汽车工业为什么能够成功？我给它总结了15个字：一是规模化生产。没有规模，免谈。我们有个谷歌公司做了200辆无人车，汽车行业说多少辆？200辆算什么，我们是200万辆召回，你知道吗？你还想颠覆我们？不那么容易。所以我们要看到制造业的规模化才是本命。二是精细化管理。我们在中国各个地方都有4S店，都有非常好的管理店，这个东西要做得到也不容易。最近谷歌公司的智能车趴在那儿了，怎么办？系统动不动要重启，怎么办？一定要有高可靠性，没有高可靠性，就不叫汽车。我跟清华大学汽车学院的院长聊天，他有一句名言：汽车不是设计出来的，汽车是跑出来的。我们要颠覆汽车，不是一件容易的事情。但是颠覆性创意是不可抗拒的。

什么叫颠覆性技术？打破常规，另辟蹊径，这个不容易。2013年麦卡锡公司预测12项技术，其中前7项颠覆性技术都与智能车强相关，比如移动互联网、知识工程的自动化、物联网、云计算、机器人等都与轮式机器人相关。

最近提出颠覆性技术的美国佬兄又提出了新的概念叫做颠覆性创新，这个跟技术无关，它是一种颠覆性创新，它的特征是从边缘市场切入，以简单、方便、便宜为初级阶段特征，用新的价值体系开辟信市场，改变已有的规律。我刚刚参加了中英大数据分会，到英国去了一趟，跟我随行的有阿里巴巴，他们要用他们的手机支付去改变英国、改变伦敦的市场。我在伦敦看到市面上没有手机支付，没有刷二维码的，还是拿信用卡支付，这就叫颠覆性创新。我们国内的滴滴打车、所谓的专车颠覆出租司机这个行业，也是一种以简单、方便、便宜为初级阶段特征的，这个不可小看。

汽车以人工孤立价值的模式运行一百多年，现在到了颠覆它的时候了。麻省理工在2012年提出来要搞个人的移动的共享工具，汽车不能再私有化了。汽车背后的严重忧患是十分令人担忧的，一人一车、一人多车导致人类对自然资源的过度掠夺和过度消费。有一辆车就要有4.5个停车位伺候它，这是多大的土地资源。一个人坐在车里耗那么多油和电，应该吗？还要导致生产环境的变化。所以，这种颠覆不是因为汽车本身不好，因为它太多地使用了自然资源，改变了生产环境。

要讲可靠性和成本，现在有的院校做的智能车，买一个美国的雷达70万，车子本身20万，一百万的智能车哪家老百姓会买？还不如买5辆人工驾驶车雇个司机呢。智能汽车进入老百姓家庭，我们不看好。

无人驾驶靠不靠谱呢？不看好并不是说轮式机器人不会颠覆汽车。人工驾驶汽车的可靠性，全世界目前在10的负三次方，你出去三次可能有一次扣分，或者行驶1000公里有1公里是危险时段。

飞机每100万次飞行中，事故是10的负六次方，这是交通协会给的数字，欧洲是1.35次，俄罗斯是2.19次，所以俄罗斯的飞机被恐怖袭击造成了事故。

中国公安部数据2010年死亡人数（不是受伤人数）65225人，WHO说你们这个数字不对，有多少车在车上跑就应该有多少事故率，你们可能有私了的情况。全球伤亡相当于每年有13次9·11大灾难。汽车行业想不到人们会这样算帐，这是不能容忍的。

目前轮式机器人运行可靠性整体水平为10的负六次方，即使打一个折，它可以达到负五次方，比负三次方提高两个数量级，所以我们对轮式机器人充满了信心。要把人从低级、烦琐、持久的驾驶活动中解脱出来，把人类从全球“第一杀手”中解救出来。移动机器人将极大地提高人类移动性生活的品质。轮式机器人必将兴起，专职司机行业必将消失，不是出租车要消失。私人拥有轿车的时代渐行渐远。

全球智能驾驶的实践近乎火爆，尽管形态多样，方法各异，但是已经形成了共识，形成了智能驾驶实验与评估的约束条件。我们这一次对济南的BRT充满了信心，我们希望对BRT的实验和评估形成一个条件。那些共识？我总结了10条：第一，出行有风险，开车须谨慎，安全无尽头，智能无极限。第二，道路信息化有助于实现智能驾驶，因为像BRT这样的专用道路好一点，但是重点是放在车上的。因为道路的信息化开销更大，是一个基础设施问题。第三，车子上到底有多少个传感器，要放多少雷达，放多少个摄像头？没有哪一个传感器是完美的。轮式机器人传感器配置方案和智能驾驶实现途径具有多样性，不是唯一的，看你有多少钱、有多少的安全、要买多少的可靠性。第四，开车都有导航系统帮忙，那个叫ADAS系统或者叫辅助驾驶系统，在线的自动驾驶、用人工想像的驾驶只是一步之遥，两步加在一起就是1.5步，两步加在一起比人们预想的快，而不是慢。第五，人与车的关系。现在市面上太多地讲无人驾驶，我们对此有一点不太舒服，车子里有人，人一定要指挥车，我们主张人机共互，人一定要合理地干预职能车，因此双驾双控势在必行。第六，伦理问题。这是汽车行业主导智能驾驶的一个理由。轮式机器人带来的伦理问题和交规修改，不太会影响智能车的质量认定和行驶过程中的事故责任认定。第七，智能车已悄然上路，智能驾驶就在我们身边，我们的ICC智能巡航已经有了。但是，各种各样的智能商用车的社会化运营比智能轿车的私人购买要早，这一条很重要。第八，各国都在积极探索建立高效的智能车实验场、示范项目、规范智能车的测试与评估，探索运营模式。工信部已经明确在上海嘉定地区作为我们国家的第一个智能车测试场，我们希望有一个示范项目，那就是快速公交，我们还要规范智能车的测试与评估，要让厂商很快地拿到生产许可证和驾照，这里面有很多标准工作要做。第九，有了轮式机器人和信息化的道路，就为有效地建立车联网和物联网打下了基础。真正的车联网就是机器人联网，它是车联网的更高境界，真正的物流体现在车上，而不是你家的微波炉有没有上网。第十，车上有很多传感器，将来汽车卖多少钱？上不封顶。智能驾驶对汽车行业不是灾难，而是福音。现在20万的汽车已经很好了，你怎么样把产能提上去？那就多搞点智能吧。

这十条共识是我总结出来的，不一定对，有不同的意见可以跟我反馈。

智能驾驶实践的再认识

智能车各种感知和认知手段相互依存，甚至彼此缠绕。在常熟又召开了全国第七届智能车比赛，照样有爆胎的、撞车的，测试场智能车表现出的千奇百怪、反反复复，人们都困惑过、迷茫过，试来试去理不出头绪，试验和评估活动混乱无序。这个阶段已经基本过去了。就是在这样多姿多彩的实践活动，正在逐渐形成明确的试验约束，呼唤规范化试验，呼唤智能驾驶试验与评估的方法。

我的车上有四种传感器，还有很多个摄像头，看车道线、红绿灯、指示牌和前方的警示。还有汽车本身看车子的传感器，反映汽车的运动学和动力学参数。形成了一个从感知到人知道行动再感知再认知再行动的一个控制回路。这样一个控制回路不单单是一个计算，更重要地是依靠了长期记忆、工作记忆和损失记忆，还依靠了人与机器、机器与环境的交互。宏观上看，就是感知、认知、行动，再感知、再认知、再行动。

我们现在正在把这样一个模块图固化成一个黑盒子，我们在十五年的智能车研发中，摸索出一条智能驾驶试验与评估的递进阶段，拾级而上。由上往下的认识问题，由下往上的解决问题。先后有序递进式调模块，不牵一发而动全身。孤立问题，减少耦合。

我们发现很重要的一条首先是车辆动力学问题。一个车辆要想改成双驾双控，首先要保证动力学没有任何改变，这是基础的。在这之后，我们要把这个车子的动力学油门的瞬态响应、制动瞬态相应等等，要测一个最小步，让它一步一步地往前走，最小步长可以做到多少？5厘米。小车子以前可以做到20厘米，现在大车子可以5厘米开始走，这一点连驾驶员都做不到。我们用进程监控模块、日志管理模块、交互测试模块等，孤立问题、突出重点，协调好控制模块，然后调雷达模块，最后调图像模块，一个一个地往前走，逐步地进行综合性能测试，这一个环节很重要。

把所有雷达都关掉，仅仅用RTK-GPS测这个机器的动力性质最小的源泉半径是多少，最大的速度是多少，如果这个做得好，机器人可以漂移一部车，像飙车一样。

解耦合，排先后，拾级而上。智能驾驶试验与评估有特定的阶梯。

在2012年，我们仅仅用雷达和摄像头没有用GPS，完成了北京到天津的高速公路综合实验的测试。

跟当时的谷歌相比，除了北京到天津全程无人干预，我们只用四线雷达，在成本上会下降很多。最近这几年，我们一直在北京的园博园做3个1/3开放道路试验，大家看这个录像。（视频播放）在4.2公里的环路上跑。这就是到一个路口量离停止线多远，用粉笔画，画一百次，看看每次的差距有多大。我们替上海汽车集团做了一辆新概念车，在今年的汽车博览会上做了展示。大家看看，我们在它的广德测试场雷达2/3封闭测试场试验，放了很多个S弯，每一个S弯的曲度都不一样，18米绕桩，两个距离是18米，既不能碰到锥形标又保持一定的速度。18米绕道14分钟，这是一个好的驾驶员的用时，我们这个是13分多一点。我们用20年的时间做一个飙车机器人，看看人赢还是机器赢，看看人和机器人能不能来一个友好的比赛。

宇通的大客车作为一个大企业做长距通行，他们是怎么干的？宇通厂有很多环路，为了让自动上下班，我们做了一个4.2米的长距通行。机场的摆渡、社区的保安、园区的观光，这基本上都是属于这一种固定道路的特定功能。今年8月29日，我们完成了一个很伟大的事情，现在我们觉得伟大，当时只觉得比较艰苦。郑开大道，从郑州开到开封，我们去了6辆车，包括宇通大客车。下面看看这个视频。（视频播放）刚才这个车里有一个小丫头，是宇通厂的技术师，考我的博士没考上，已经是技术骨干了。

中国的智能车在全世界排不上名次，因为我们做的这个试验，宇通车在全世界的智能车排名终于排到了第25名，中国唯一的一个汽车厂商在智能车上排上了名次。

云机器人

在轮式机器人中，云计算和大数据处于什么位置？这是一个很重要的问题。大家知道，基于位置的服务是最接地气的云计算。所以所有的互联网厂商都在搞位置服务，我们现在用的高德导航、百度导航等等，就是天天离不开林志玲机器人和郭德纲机器人，天天给你导航，其实我们要做的正是这样一个云机器人，重在认知，体现在端设备上是感知和行动。先研发语言和图像丰富、认知复杂、动作相对简单的特定认知域的云机器人。我们中国的工业革命不如德国，我们工业革命的3.0走得不踏实，所以要做4.0的产品做不出来，先把认知做得丰富一点。林志玲导航并不需要林志玲的人形机器人坐在旁边，声音出来就OK了，这对我们是一个很大的启发。

机器人与人，可能形似神不似，也可能神似形不似，当前应该更多研发的不是人型机器人，而是神似形不似的云机器人。我们发现国外的很多机器人到中国来了，很多中国人跟着看。我在这里大声疾呼一下，搞非常漂亮的丫头搬到你家里，你受得了吗？我们中国是一个老龄社会，可能要陪打高尔夫球、陪打网球，这个服务机器人也好，但是现在重点不要放在人型机器人上。这是我的观点。

如果把语言、文本、歌曲、剧本等等变成他的头像和动画产生情感的话，这个事情有很多可以做，把重点放在端上，让他有自主学习和主动寻求帮助的能力。在座的企业家们，如果你们想创新创业，我可以告诉你们一个题目，把林志玲机器人和郭德纲机器人改成一个可以聊天的、可以与人交互的机器人，驾驶员会很高兴。这样一个导航机器人也许会变成一个旅游导游机器人。当然，要做到这样的东西，我们有一个很重要的技术就是深度学习。深度学习吸收了云计算和大数据的红利，实际上是一套灵活的、复杂而又简单的形式化模型框架。我们首先解决如何听、如何想、如何看，复杂的高精度的机器人，我们期盼着“中国制造2025”机器人已经迎来中国机器人的春天。

路口交警手语识别机器人。导航机器人，导游机器人。教练机器人，代驾机器人。今天你喝酒了，你让它来代驾就可以了，我们反正是双驾双控。交通事故仲裁机器人也很重要，尤其是小摩小擦。特种车辆在欧洲和美国，卡车、长途运输车、大客车的事故很多，不按规定的车道行驶，因此我们可以做特种车辆服务机器人，可以保障他们的安全。如果你喜欢诗人汪国真，他去世了，可以用他的机器人做诗人汪国真。我们可以做认知障碍语疗的机器人，让它和自闭症、忧郁症的人、老人聊天，提高他们的认知能力。

总之，我觉得创新创意有很多的空间，关键在你想不想。仅仅由研究院所和高校利用后改装的汽车，在封闭到底环境下的无人驾驶试验和比赛，已经成为过去时，意义不大了，因为用户不会购买昂贵的、拳打脚踢的、后改装的私人用车。整车厂商的智能车已经上路行驶，智能车已经进入规模化生产阶段。轮式机器人亦或是我国智能制造2025的第一张名片，也是我国智慧城市、智能交通的第一张名片！机器人产业给社会带来的影响不可低估。

快速公交、社区通行、景区观光、公路火车物流尤其值得关注。

外企车进军中国智能车市场的势头凶猛，我们用前30年想用市场换技术，结果没有换来，今天我们又面临着二次的市场换技术的恶梦，我们应该清醒了，用技术换市场才是真理。技术换市场的BRT尝试，我们正在郑州做。郑州有一个4.1公里的BRT，一共71辆宇通车在跑，这个事情做成的话，将在我国树立第一个BRT的智能驾驶的通路。

地图测绘问题。全中国有很多移动车辆车，移动测量车比无人驾驶有着更高档的传感和配置，为什么不能让它顺应无人驾驶呢？我哥哥是搞遥感的，他做了很多移动测量车，我说为什么不把你的车子变成智能驾驶？如果把一百辆、一千辆移动测量车变成智能驾驶，那是什么样的情形？这个世界上的地容地貌都在变更，泛在测绘将成为事实，这个世界将变得非常得快。一旦所有的汽车都成为智能驾驶，全球的车辆都有很多传感器，那么他们在移动车辆上就变成测绘众包的态势，人人都在为地图做贡献。

轮式机器人除了用于交通，还可用于工业机器人、农业机器人、医疗与健康机器人、太空机器人。

除了汽车之外的家庭服务机器人，还有遛弯儿的机器人也很好，尤其右上角的拖拉机。山东是拖拉机的制造基地，拖拉机都能智能驾驶，夜里收割、夜里喷洒农药，农民干什么？黄牛退休、铁牛耕地、农民精神、专家种田。