聚焦机器人发展与应用，黄瑞等CCF专家如是谈
近年来中国工业机器人应用增长显著，中国工业机器人市场得到空前的发展与壮大。目前机器人发展的趋势主要有：自动驾驶、仓库物流、大规模生产、服务和社交等。本期推出两个关于机器人运动的CCF专家报告，更多资源收录在CCF数字图书馆，欢迎搜索浏览。
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“机器人”一词首次出现于1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克(Karel Capek)创作的科幻剧本《万能机器人》中。随着科技的进步，机器人已经逐渐走进人们的真实生活，各种不同功能的机器人被先后创造出来。自主运动作为机器人区别于其他机器的重要标志，一直是机器人研究领域最重要的主题。经过学者们多年努力，机器人的运动往往通过建模、辨识、规划或控制这几个步骤来实现，也就是说机器人的运动依靠机器人专家手动编程实现。手动编程的方式能使机器人在结构化的环境下快速获得稳定可靠的运动，目前大部分实用的机器人尤其是工业机器人都是靠这种方式获得运动能力的。
然而，随着机器人与人类的关系越来越紧密，机器人将脱离原来简单的结构化环境而进入到人们实际生活的非结构化环境中，原来基于手动编程的方式将不再适用。因此，如何使得机器人在复杂的非结构化环境中灵活自如地运动成为机器人研究领域最重要的课题。自然界中的动物和人类能在实际的非结构化环境下进行灵活的运动是由于他们从小到大不断地学习。受此启发，通过学习的方式使得机器人获得运动能力是替代传统手动编程方式的一个很有前景的研究方向。目前，机器人通过学习获得运动能力的方法主要包括模仿学习和强化学习。
机器人技术，感知设备和人工智能算法的革命性发展和巨大进步，各种领域成功的应用案例，以及硬件功能和软件功能方面的大幅提升，都使研究人员能够重新定义机器人技术，机器感知和人工智能可以协同完成的非常复杂的各种人类任务，探索新的应用并拓展应用可能性的边界。
（本文来自CCCF）
报告摘要：肢外骨骼机器人是一种可供穿戴在人体外部的智能机械装置，能够给穿戴者提供运动辅助或者力量增强，从而达到增强穿戴者运动能力的目的。本报告主要面向针对截瘫患者日常助行的下肢外骨骼机器人，从下肢外骨骼人机系统建模、基于学习的自适应控制方法和人机系统步态建模三个研究内容出发，对团队在截瘫助行应用场景中下肢外骨骼机器人的步态建模和控制方法的相关研究工作进行介绍。
郭宪 CCF专业会员，南开大学讲师，主要研究方向为仿生机器人建模与控制、强化学习等
方勇纯 南开大学杰出教授，主要研究方向为欠驱动系统控制、移动机器人规划与控制、仿生机器人运动与控制、AFM系统等
韩建达 南开大学杰出教授，主要研究方向为机器人技术与系统、机电一体化系统等
报告摘要：模仿学习是向专家示例学习，在学习的过程中专家示例提供正确的动作；而强化学习没有正确的动作信号，只能通过与环境交互，从环境给予的奖励中推测更优的动作。因此强化学习所能利用的信息比模仿学习要少，这就导致了强化学习需要大量的数据样本，学习效率低，而模仿学习一般能快速收敛。但是，模仿学习的学习效果不会超过专家水平；强化学习则没有上限，可以达到甚至超过专家水平。
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