人物专访 | 丁宁博士，关于特种机器人国家标准制订工作的访谈
丁宁博士在世界传感器大会
作桥梁缆索检测机器人主题报告
丁宁博士是深圳市人工智能与机器人研究院（AIRS）特种机器人研究中心主任，他参与了特种机器人行业的国家标准制定。Q：能否请您介绍一下参与特种机器人国家标准制订工作的背景？
丁宁：全国特种作业机器人标准化工作组SAC/SWG13直属国家标准化技术委员会，成立于2015年，是我国唯一从事特种作业机器人领域标准化工作的全国性标准化技术组织。
我是2015年作为特邀委员加入工作组，2017年成为工作组委员及秘书长助理。前后参与编制并发布了四项国家标准，分别是《特种机器人 术语》GB/T 36239-2018，《特种机器人 分类符号与标志》GB/T 36321-2018、《运动康复训练机器人通用技术条件》GB/T 37704-2019，《地面废墟搜救机器人通用技术条件》GB/T 37703-2019。
目前，我正在参与《电力机器人-术语》的编写工作，以及即将立项启动《综合管廊巡检机器人系统设计规范》，未来正在规划建设的还有《特种机器人安全导则》、《特种机器人测试与验收规范》等基础标准，以及桥梁检测机器人、核电检测机器人、海洋机器人等典型行业特种机器人通用技术标准，未来还在考虑联动港澳地区，推动与国际标准的互动与互认 Mutual recognition。
目前我还是NEA/TC35能源行业电力机器人标准工作组成员，也参与了全国机器人标准总体组主持的我国机器人伦理标准的前期论证和咨询工作。
Q：请您谈谈我国特种机器人行业标准制定的现状和发展。
丁宁：现在普遍接受的概念是将机器人分为四类：工业机器人、个人/家用服务机器人、公共服务机器人以及特种机器人。其中，特种机器人是指用于电力、农业、海洋、核工业、矿业、医疗、安防等各行业，由专业人士来操作的机器人。
我所在的特种机器人中心就是为城市大型基础设施，包括桥梁、隧道、输电、地下管网等，研制行业特种机器人装备，辅助、替代工作人员在高空、高危、高辐射、密闭狭小等作业场景，进行设备设施的运维、检修、应急救援和退役破拆等作业。
例如，我们中心现在正在开发的大跨度桥梁缆索检测机器人，就是替代工人在数百米长的桥梁缆索上攀爬，并携带传感器对缆索表面破损和内部钢丝损伤进行检测和定位。这是一种典型的基于仿生设计概念的桥梁检修行业的特种机器人，可大幅提高桥梁检修的效率和安全性，降低成本，并减少对桥梁交通的影响。
因此，许多行业和作业场景都提出了对智能机器人的迫切需求。
各行业也急需特种机器人技术和产品能够形成标准，以便与行业的规划、设计、建设、运行和维护等环节通过规范接口和互认的语言进行无缝对接。例如，在桥梁、隧道、高层建筑在设计阶段，就考虑到未来特种机器人等智能装备能够自主开展设施的维护、检修和应急，因此在设计阶段就按照标准为机器人设计运行通道、能源接口、通讯网络等基础设施，从而大幅降低机器人本体的复杂度以及运行阶段的成本，并提高作业效率和可靠性。
目前特种机器人国家标准的制定还处于非常早期的阶段，正在制定标准以基础标准为主，例如分类方法和定义描述等，也在选取一些应用较成熟或者需求紧迫的细分行业，开展通用技术标准的开发，例如电力行业、医疗康复行业等。
桥梁缆索检测机器人
Q：您觉得特种机器人标准制定的现存困难是什么？
丁宁：特种机器人标准的制定过程是需要耐心和决心的。一方面，行业在接受新技术、新方法时，需要调整现行的标准，评估应用效果、安全性和其他风险。这个磨合过程需要投入资金和时间，也需要观念的转变。另一方面， 由于技术发展还在初期，新方法、新器件、新应用层出不穷，许多概念、技术还在迭代过程中，边界模糊，很难定义。
2015年以来，特种机器人术语和分类的两个基本标准在术语、分类方法和范围边界划分等方面一直存在争议。其中一个难题就是如何分类，很多分类已经约定俗成，但深入追究又有很多问题。我提出了参考生物领域“界门纲目科属种”多层级的分类方法。其核心问题是层级权重如何排序，即第一、二、三级分别是什么。
我建议，由于机器人技术是为各行业服务的共性技术，因此，第一级按国民经济行业GB/T 4754-2017进行分类，然后次级为作业场景和功能。技术特点可作为前缀，符合产品宣传惯例。例如：仿生攀爬式（技术特点）桥梁（行业）缆索（场景或作业对象）检修（功能）机器人，这一思路受到在场多数专家认可，因此在《特种机器人 分类符号与标志》 GB/T 36321-2018第4节“分类”的第一部分为“按行业分类”。
特种机器人标准的制定过程是各领域专家、相关机构、利益主体进行相互探讨、争论、妥协、博弈的过程。机器人技术高速发展，涉及专业行业跨度极大，各国竞争也非常激烈。在这个阶段，科研院所和高校可发挥前瞻性引导性作用，提前为我国机器人标准化工作进行科学布局。因此，我们应根据机器人技术发展特点，从国家战略高度制定相关标准，形成产业竞争力。
Q：特种机器人标准制未来发展的前景是怎么样的？
丁宁：2017年国家标准化管理委员会、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、科学技术部联合制定《国家机器人标准体系建设指南》，根据当前机器人产业发展和标准化现状，基于科学规划、统筹推进，驱动创新、跨界融合，需求导向、急用先行，立足国情、开放合作的原则，在5年内建立并逐步完善机器人标准体系。
机器人体系包括基础、检测评定方法、零部件、整机和系统集成四个部分，每个部分又包含细分内容，例如：基础标准包括术语、定义、分类等标准；整机标准分为工业机器人、个人服务机器人、公共服务机器人、特种机器人四个门类。而特种机器人又分为：农业机器人、电力机器人、矿用机器人、医疗服务机器人、军用机器人等多个行业特种机器人，进而再对每个行业机器人的设计规范、测试评定规范、系统集成接口、接口规范、零部件等进行进一步描述。因此整个体系涵盖面广、包含的标准数量多，需要更多的单位共同参与编制和建设这一系统工程，随着技术发展和应用的逐步深入，标准体系也将处于快速迭代更新的状态。
随着我们国家旧基建进入到病害高发的中后期阶段，对特种机器人装备的需求日益紧迫。新基建提出了传统基建与智能技术深度融合的更高要求。因此，SAC/SWG13特种机器人标准工作组将加快推动相关标准的制定、示范和试行，不断提高标准的先进性、适用性，以及与相关应用行业的宣传、沟通。在未来，我们也希望能够将特种机器人的国家标准推向海外，通过紧密的国际交流、标准互认、学习借鉴国外标准管理经验，推动国产机器人产品、品牌和服务的全球推广应用。