【WRC大咖论道】上海交通大学教授高峰：《智能导盲六足机器人》

2024世界机器人大会以“共育新质生产力 共享智能新未来”为主题，为期三天的主论坛和26场专题论坛上，416位国内外顶尖科学家、国际组织代表、院士和企业家聚焦前沿技术、产业动向和创新成果，深入研讨人工智能与机器人技术深度融合带来的新趋势、新机遇，共同打造了一场十分精彩的机器人领域前沿观点盛宴！

在8月23日下午的主论坛上，上海交通大学教授高峰以《智能导盲六足机器人》为主题发表演讲。

数说2024世界机器人大会

论坛

26 家国际支持机构

3 大主题 26 场专题论坛

416 名国内外顶尖科学家、国际组织代表、院士和企业家

74 位国外嘉宾及港澳台嘉宾参会

线上线下听众达 160万 人次

展览

27 款人形机器人集中亮相

首发新品 60 余款

近 170 家参展企业 600 余件参展产品

参观人数近 25万 人次

大赛

全球 10 余个国家和地区的 7000 余支赛队

 13000 余名参赛选手

每天参赛人数 4000 余人

媒体关注

近 400 家国内外媒体

短视频平台话题播放量达 2.9亿

高峰（上海交通大学教授）

以下是演讲内容实录

非常高兴有机会在这儿和各位朋友交流，也感谢大会的邀请。我报告的题目是《智能导盲六足机器人》。经常有人问我，为什么机器人有两条腿、四条腿和六条腿，仿生学可以解释这个问题。

但是中国翻译有点问题，翻译成六足，这是有区别的，其实不管是几足机器人，都是两个脚板走路，因为有落地的，有抬起来的，人抬起一个脚，还有一个脚在地下，靠一个脚板的大小来稳定身体。四足抬起两个，刚才教授讲的也很精彩，抬起两个腿，就剩两个棍在地下支着，相当于人类在骑自行车，要动平衡，这两个棍之间连线，两条足尖连线，和这个连线垂直的或者是不平行的力，它都会扰动它，它控制不回来，因为它是四维驱动，还有两维是控制不了的。

但六足每次抬三个腿，它自然会出现一个三角形，稳定域，所以才能真正去完全平衡，这是我的理解，当然不一定，你控制的好，你说我一个腿也能蹦，蛇一个腿没有，这都是仿生学里头我们人类应该向大自然学习的一部分。

为什么我们开始做导盲呢？实际上这也是很多机遇让我们来做这件事情，一会我会详细来介绍。养导盲犬是人类说狗来导盲是一个很好的选择，但实际上很困难的，一个是成本高，一个使用费用高，另外寿命很短，另外狗还不会说话。现在大模型装在狗身上是装不了的，可能未来是可能的，但是这需要很长时间，但是我们机器人可以完全解决这些问题。

报告不是很复杂，我们就介绍这4个部分，首先介绍一下为什么做这件事情，柳叶刀在报道说2050年世界上1.15亿人是盲人，比现在多很多，这个趋势挺可怕的。我们国家现在有1700万视障人士，市场还不小，1700万人如果都用导盲机器人出去，这个市场是不小的，因为跟开车差不多了，相当于几个汽车场需要来制造它。

还有一个问题是我们国家到现在为止导盲犬一共就400只，以大连基地来说，去年养了100多条狗，最后毕业了40个，有35条狗配对出去，因为狗有脾气，有急性子，有慢性子，盲人也有脾气，它俩得对脾气才能配出去，这挺有意思。以前我都不知道，以为领一条狗走就行，不是的。

还有一个很重大的问题是这个狗需要很多钱来培养。

第一，世界上缺狗才，能培养狗的品种很少。

第二，需要有很多人来培养它，有很高级的训练师来训练它。

第三，它脾气很大的，狗有自己的兴趣，所以这也很难处理。

前一个多月央视播了一个消息，说澳大利亚养了一批小狗在机场，说将来用这个狗为盲人在机场服务，这提示我们导盲犬进机场服务，导盲机器人可能比导盲犬要来得快，他这个狗养大的时候，我们机器人可能满机场都有了，因为现在可以实现了，大概是这么一个想法。

导盲机器人和导盲犬是同行，它们互相也不竞争，因为可以互补，因为导盲犬养不出来。现在导盲机器人的发展对人类有好处，给我们不是盲人的人创造工作，不是像工业机器人说它一上，把人替代下来，以机器换人，我们这个是机器人为人类创造工作，这是一个好的事业。

另外还可以组织很多残疾人来工作，比如说我的腿不好，我的嘴会说话，我可以同样为盲人服务，为残疾人创造就业机会。给不残疾的人创造机会，给残疾人创造机会，这是社会的一个好的事情，这是从社会层面来看的。

这是我大概的分析，大家能达到共识说这个事业是一个阳光的事业，是一个美好的事业，是体现国家现代化的文明程度和现代化程度的一个好的事业，那就值得我们去做。

当然有的人说是不是盲人家里就穷，说富人不穷，富人不是盲人，我认为这是错误的说法，盲和不盲跟钱多少没关系，有可能越富的人就是盲人，因为糖尿病多就容易致盲，这是我的分析，不管怎么说，做便宜的导盲机器人是有市场的。

这就是刚才我说的统计，大连这边去年养这100多只，毕业了40个，还有35个放出去了，还有几个毕业了找不到工作的，一个20万左右，就培养费要20万，进入到家庭每月就将近2000块钱的狗粮生活费，现在给你一个狗让你在家里养，一个月2000块钱左右，相当于一个小孩在生活，还要给它洗澡，还要给它出去溜，有很多麻烦事，当然它可以安慰你，是你的朋友，这也有人类的精神需求。

机器人和导盲犬在一起，其实它们也有互相认知的过程，这是我们在北京展览的时候真正的导盲犬见到导盲机器人以后，它们之间还是挺友好的，当然一开始陌生，一会就玩起来了，摇头晃脑表示欢迎，虽然是竞争类同行，但还是很友好的。

其实导盲机器人的智能化要比现在我们见到的所有机器人更重要，我们说具身智能一定要体现在导盲机器人上，这是非常有意思的事，因为出去要走，那必须得智能，这就是我们做这个过程中有很多乐趣，看这个狗见到机器人，它们之间还是友好相处。

我们这个团队也挺有意思，我们是从2011年的时候就做四足电动的，其实在国内做的还是比较早的，那个时候国内一般在做ER系统四足，从那个时候开始我们做的电动，后来在2012年到2017年973核电救灾机器人就变成六足了，从那儿以后我们就开始研究六足。

后面也有很多消防的，最重要的是2021年到2022年我们完成了国家冬奥会的项目，就是滑雪、冰壶，其中还有导盲，这三个事。原因是国家希望在奥运会期间出现中国的机器人，中国机器人找到我身上来了，因为我当时也说四足、两足，美国做的比较好，六足我们做的不错，应该说也是比较好的，后来科技部说那就展示这个吧，就给我们这三项任务。

我记忆犹新的是2022年也是我们今天的主持人给我主持过一个报告，我不在现场，讲的是滑雪和冰壶机器人，疫情原因我没来了。今天好在我也可以简单介绍一下，我们的机器人是这样的，其实我们有四款六足，有一款是仿螃蟹的、仿蜘蛛的还有仿昆虫的，再加上我们说叫章鱼，因为它形似，我们就这么叫了。

这些机器人有些特点，我们可以开发很多产品，比如说探月工程，将来会很快就有六足机器人上月球，这不会超过一两年，这是咱们国家正在做的一件事情。

另外我们还可以有很多试验，这都是我们做的很多试验，放不出来，容量比较大，可能都卡住了。比如这个可以做大量的试验，在实际中、在野外，我们机器人的六足可以适应很多环境。

在这个展会上，我们带了8个机器人，其中有5条六足，3个是两足，这个两足有一对小鸟，加上一个小的两足机器人，这是我们最近在开发的，因为国内都在搞两足，他们经常问我说你怎么不做两足。腿式机器人嘛，都是一样的，只不过是自由度、配置这些东西，我们也在做，还有一款大的，也很快会出现的，这是大概的情况。底下这款是我们跟联想集团开发的电力巡检机器人，因为六足身体非常稳定，有它的优势。

开发导盲机器人有什么问题呢？我们简单的说就是这几个。

第一，好用，好用这个要求非常高，就像你说吃饭要好吃就很难了，所以好用概括起来就非常多了。

第二，走路要平稳，不能跳，盲人拿着盲杖或者是扶手，如果你这个机器人身体上下波动，那这一天受不了。

第三，走路噪声得低，四足大家可以听出来，它一直在换脚，因为不换脚会倒，所以说都是快跑，小步快跑是四足的一个特点，因为它为了平衡，这样六足就用不着了，它可以走，像猫步一样走，那就没声音了，因为盲人是靠耳朵走路的，因为盲杖是敲路，是听盲道的声音，如果你天天脚哗哗响，盲人受不了，这都是问题，所以说稳定行走这个概念也是很广的。

再一个是盲人得信任它，就是高的信任度，就依赖它，这很难，一开始他也怀疑，如果路上井盖没了，你机器人能认出来吗，比方说我跳进去，这是盲人跟我说的，我说那没问题，我们一定要保证井盖认识，还有水坑能不能认识，比如说台阶能不能认识，红绿灯能不能认识，其实红绿灯很难的，因为红绿灯在中国到处都是，各式各样的，那你这个机器人能不能行，我们就像评三好学生，差不多就行了。

我们开发这个机器人，这个机器人叫具身智能，我们用中医来说叫望闻问切，四个感知，能看、能听、能说，切是力觉，号脉是力觉，我们这里都有，力觉是盲杖跟盲人之间用力来感知，机器人通过盲杖来感觉你的速度是要快还是要慢，你推它，它就快走，你拽它，它就降速挂档。

“望”显然要有，视觉要看环境、障碍物，要认道。闻是听，还有问，这两个就是会说话，现在正好是时候，因为我们现在ChatGPT这一类的技术如果直接放在机器人身上的时候，就不需要网络，这个时候用起来就很好，这个国内做的也不错。

所以说我们通过望闻问切四种感知以后，我们还产生了智能的行为，在中文里面叫“神圣工巧”，望而知之就神了，闻而知之是圣人，问而知之是工，也是一种智慧的表现，切而知之是巧，这个人很巧，我认为这是我们追求的最高目标，望闻问切、神圣工巧，就是具身智能。

我们这里有什么功能呢？它可以通过视觉来认知环境，现在无人驾驶都有这个东西，无人驾驶技术在这上头都可以用，但是不同的是我们只能在人行道上走，不能上大道上去走，但是过红绿灯的时候还要穿过大道，所以这是有矛盾的，你说不能的时候还要走这个斑马线，都需要认知出来，所以有很多技术值得我们去一个个探讨。

还有轨迹规划要自主。导盲犬有两种功能，一是它自己认道，二是盲人指挥它。比如盲人说左转它就左转，但是为什么盲人说左转，因为耳机里有声音告诉他左转、右转、前进等等。他告诉导盲要左转，犬就跟着走。这种模式是比较好的，但是对机器人来说这也是个巨大挑战。因为你自己不知道怎么走，是听盲人瞎指挥，这个话可能不太好，但是确实很难，需要解决。

还有机器人要认红绿灯，导盲犬是色盲，看不见红绿灯，机器人一定要看，但是看了也很麻烦，如果上面在跳字你还走不走，什么时候走，都需要做决策。见到绿灯走还是不走，最保险的是见到绿灯也别走，红灯也别走，等它变的时候再走，时间就来得及。

语音交互，就自然语言控制机器人。比如我到机场里到几号登机口，你一说，机器人就领你去了，你说要到星巴克就把你领到那去，这都可以，这现在都不是问题，都比较好。速度控制就是靠手杖直接给力觉来做。我们做了一些实验和应用，比如虹桥机场做了大量实验。里边不容易进去，因为登机口在里面，机器人带了很多电池进去，上海市还支持我们在这里面做了很多实验。为什么做呢，因为冬奥会验收的时候有这么一条机场服务，后来我发现这个事有异议，现在澳大利亚也要用导盲犬来服务，我们可以用机器人服务。

另外路上避障也很有意思，再就是跑步，盲人要锻炼，我们机器人可以跑每秒3.7-4米左右，速度也很快，可以在操场上锻炼身体。室内室外盲人都做了很多实验，这些实验也挺有意思，因为盲人去体验要比我们睁着眼睛的人要有各种各样的感觉，这个也是国家残联给我们找的机会，在北京做了很多展览。我们也从中得到很多实验，其中最重要的实验是残联主席和我讲你走得太远了，从中间就回来。我说不行，我得明天早上才能回来，他说为什么？我程序得改。因为你随便说句话，我当场做不了。他说你这个不行，提示我们要随机应变才行。

我们这个机器人在今年五一以后报道出来，全世界媒体很关注，也说明这个机器人研究不仅仅是正常人感兴趣，媒体感兴趣，社会很多盲人也给我们来信。国外也问你们在国外的计划是什么。我们的计划是熊猫计划，有很多媒体报道，全世界有一百多个媒体在报道这件事情，都是正面地说这是一个很好的发明，在社会上有这个需求。这是我们的系统，熊猫计划会在全世界普及，也希望大家关注这件事情。

我自己感觉有一个巨大的产业在这儿，如果我们导盲用，就可以用阿尔茨海默症监护人，这个市场更大。我们国家有4000多万，全世界可能超过一个亿，谢谢大家。

（本文根据录音整理）