人形机器人发展思路探讨
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30人形机器人引领科技新高潮
近几年,人形机器人成为科技巨头和独角兽企业们青睐的新贵。
这其中,离不开波士顿动力公司在2018年发布A tl a s 所带来的轰动效应。
这款机器人身高1.5米,体重80公斤,全身拥有28个关节,采用“液压驱动+控制模式”,速度能达到1.5米/秒,可以完成快速小跑、三级跳、后空翻和空中体操等一系列复杂性动作,单台价值也高达200万美元。
而2023年7月Optimus(擎天柱)人形机器人亮相世界人工智能大会,又带来了新一轮话题冲击,其最新一代人形机器人在身体机械部分有28个关节,2个灵巧手共有12个关节。
事实上,近年来国内也出现了大量人形机器
人项目。
例如,利用人工智能和大模型技术,提升人形机器人的感知、智能规划和控制能力,并且投入巨大。
2022年,优必选的Walker机器人问世,该机器人共有36个高性能伺服关节,并拥有视觉、听觉和空间知觉等全方位感知系统,可以实现平稳快速的行走和灵活精准的操作。
不仅能像人一样走路,而且可以上下楼梯、走斜坡和不平整的地面,从而实现在家中自由行动,完成家庭服务工作。
目前,Walker还可应用于智慧工厂的SPS(Set Parts System,零件分拣系统)智能分拣以及老化测试,可谓中国人形机器人商业化应用之路的一次创新探索。
2023年11月17日,深开鸿与乐聚机器人合
文 杨睿毅 唐莉丽
人形机器人作为人工智能、高端制造、新材料等先进技术的集大成者,一直以来都是众多科幻电影的主角,承载着人类对未来科技世界的憧憬。
2023年10月20日,工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》,首次明确相关产业发展目标。
根据该意见,到2025年,我国人形机器人创新体系将初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产。
作推出了一款基于开源鸿蒙的KaihongOS人形机器人。
这款机器人是一种以人形机器人为载体的万物智联教学系统,具有无线传感功能,可以在三维空间中实现感知,同时支持多终端搭配,适用于智慧医疗、智慧家庭和智慧工厂等多种场景。
目前,国外以特斯拉为主的人形机器人企业发化趋势持续向好。
相关规划,深圳市方案提及加快组建广东省人形机器人制造业创新中心;北京市方案提及推动具身智能系统研究及应用,突破机器人在开放环境、泛化场景、连续任务等复杂条件下的感知、认知、决策技术。
人形机器人三大瓶颈暂未突破
从国家科技产业大方向来看,世界范围内科技界关注的重点,我国也需要重点关注,但不能盲目跟进,需要考虑实际应用场景和产业链的配套发展。
日本人形机器人发展历史最为悠久,从1937年西屋电气发明会抽烟、会说话、会行走的Elektro开始,经历了以早稻田大学仿人机器人为代表的早期发展阶段,以及以本田仿人机器人为代表的系统高度集成发展阶段。
但近一个世纪过去了,人形机器人距离普通大众依然遥远。
虽然积累了一定经验,但投入基本都付诸流水,并未实现真正的市场化。
人形机器人仍旧面临着技术不成熟、应用场景
尚有时日。
那么,拥有了这三个领域的初级能力后,人形机器人到底能做什么?其实,除去工业场景应用外,未来人形机器人还可在多领域发挥作用——家庭服务:提供做饭、打扫卫生、照顾老幼、教育辅导等生活服务;医疗健康:作为康复机器人、护理机器人等,辅助医生和护士治疗、照顾病人;零售与服务业:应用于商场、餐厅、酒店等场所,担任导购、服务员、前台接待等职位;公共安全:在森林火灾、地震、恐怖袭击等危险环境中,替代人类执行高风险任务。
但考虑到较高的成本,比如,优必选Walker的成本大约10万美元/台,人形机器人仍处于商业化进程中,如特斯拉虽宣称Optimus计划量产价格2万
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本。
而且在一些特定情况下,尚存在性价比更高的无人化替代方案。
比如,采用物联网技术及平台,就能以更低成本实现更精准的感知、智能规划和操控执行能力。
即使在一些极端场景下,也未必需要人形机器人未来发展
然而短时间内(未来2—3年),人形机器人存在的必要性,不应只局限于机器人伴侣方面,更重要的是,在现有技术条件和市场需求之下,探索出一条更适合人形机器人快速应用普及的道路。
而且机器人伴侣所具备的做菜、洗衣服等家务功能,和真人场景也会存在较大差异,毕竟精细控制的操作能力仍然是人形机器人亟需突破的瓶颈,让现在成本还非常高昂的人形机器人来做这些低附加值劳动,还不太现实。
人类之所以区别于动物,能创造出科技成果和文明世界,最关键的就在于人会“使用工具”,并且会利用前人的经验和资源。
人形机器人要先学“做人”,应该立足于家居伴侣,和部分特定且较适合人形机器人代替人活动和操作的场景,“学
会”对现有家电设备、机械设备、物联网设备,以及其他类型机器人进行操控和使用,才具有现实意义和价值。
当前,人形机器人的设计开发,首先应该发力于对现有物联网技术的更好利用。
毕竟,近年来各行各业在物联网技术领域的发展日新月异,只要充联动、协作。
在这个基础上,人形机器人应该尽快集成“边缘计算中心”+“边缘网关”的能力。
在成为一个“移动化”的边缘中心后,随时随地灵活配网,适配周遭不断变化的传感器、物联网和其他各类设备,并通过发达的无线网通讯系统,在云平台的帮助下开展智能分析。
通过物联网平台或简单动作,操控各类智能、半智能乃至非智能设备,更好地打通各个企业不同类型的机器人通讯协议,在边缘侧也能形成真正意义上的多种类机器人协同工作。
这样,人形机器人产业或许可以迎来快速市场化和商业化,从而形成健康的商业模式,促进产业良性循环发展。