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用高精尖技术塑造人类的新伙伴

作者: 时间:2024-03-25 来源:电子产品世界 收藏

2023年,产品数量陡增。仅在2023世界机器人大会上,就有10余款产品亮相。能够极好地适应人类生活环境,并使用人类的工具。它们在人机交互上也有天然的优势。人类与其进行人机对话、感情投射时,会比较自然。通过学习人类的技能,人形机器人可以将人类从繁琐、高危的工作中解放出来。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202403/456759.htm

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    在全球范围内,特斯拉研发的人形机器人“擎天柱”Optimus Gen2于2023年12月12日发布,受到世界极大关注。从特斯拉发布的信息来看,“擎天柱”已经具备浇花、跳舞、叠衣服等多项技能。并且重量减轻10kg。轻量化发展有利于提升人形机器人的机动性、速度以及动作准确度和续航能力,是产业发展的必然趋势。轻量化后的人形机器人效率会更高,对控制或关节的要求可能会下降,所需的执行功能的难度也可能会降低,这有利于推动量产节点的提前和降低大规模量产的门槛。此外,亚马逊旗下的人形机器人Digit已在很多实际工作场景中初露锋芒。人形机器人行业涉及很多关键性技术,比如智能控制的嵌入式计算方法、传感器技术等。这些技术的突破或许会带动其他行业发展。

相比传统工业机器人和服务机器人,人形机器人在结构设计、硬件构成、控制算法、核心性能要求以及零部件选择上,都有很大的差异。例如普通工业机器人的关节数量一般在2—10个之间,普遍集中在6-8个之间,而人形机器人关节数量预计在40个以上,且每一个关节都需要一台伺服电机。作为一种模仿人类外观、形态和行为能力的智能机器人,人形机器人可以无缝使用人类所有基础设施和工具,融入人类社会。

边缘AI作为一种新兴的计算模式,近几年开始被广泛应用于各个领域。而人形机器人将是边缘AI计算重要的应用领域。在人形机器人中,边缘AI计算可以被应用于机器人的感知、控制和决策等方面。通过将计算和存储资源放置在机器人本体上,可以让机器人更加快速地响应用户的需求,同时也可以减少数据传输的延迟和带宽占用。并且边缘AI计算还可以为人形机器人提供更加智能的功能。通过将机器人的传感器和执行器与边缘计算设备连接起来,可以让机器人更加智能地处理各种任务。在人形机器人的自主导航方面,边缘计算可以通过分析传感器数据和地图信息,帮助机器人更加准确地规划路径和避免障碍物。并且边缘AI具有强大的安全性和可靠性,利用此特性,将赋予人形机器人更安全和可靠的服务性,计算和存储资源放置在机器人本体上,可以减少数据传输的风险和安全隐患。同时,通过边缘AI赋能,可实现自然的语言交互与行为动作,为人形机器人提供更加稳定和高效的服务,从而提高用户的使用体验。

当前,人形机器人产业诸多技术难题需要攻克,因其智能化趋势明显,产业化进程加速,应用领域日益广泛,更多的行业标准和开放平台也在逐步建立。业内专家认为,高科技、高效能、高质量是新质生产力的重要特征,其核心标志是全要素生产率的大幅提升。通过自主创新突破实体通用人工智能系统基础理论与关键技术,将人工智能与人形机器人深度融合,打通‘大脑—小脑—肢体’环路,对推动实体经济各产业优化升级、解决新质生产力落地应用所面临的行业多、场景多、任务多等复杂问题具有积极意义。

在看到成绩的同时,我们也要清楚地认识到,我国人形机器人产业发展还面临多重挑战。平衡能力、续航能力、智能性、安全性和经济性是人形机器人发展的五大世界性难题。并且人形机器人从研发走向广泛应用,需要达到高性能、低成本、批量化三个要求。如同人类一样,人形机器人也有“大脑”“小脑”和“肢体”。其中,“小脑”需要整合感官数据,并控制身体姿势,是在“大脑”和“肢体”之间承上启下的桥梁,对机器人的自主学习能力、技能迁移能力意义重大。且高性能和低成本是相互制约的两个因素。如何让具有40多个自由度、平均体积与人相当的复杂人形机器人系统精准完成各类任务,同时将整机成本控制在合理范围以内,是一个重要挑战,并且批量化与稳定性相互制约。在如此多类型、多组件的复杂系统中,如何克服由于各类零部件制造误差造成的不确定性,使批量生产的系统能够稳定工作,也是一个关键难点。目前,随着以ChatGPT为代表的大模型AI产业迅速发展,人形机器人在实现“小脑智能”的道路上迈出了关键一步。

并且人形机器人的研发、生产及使用成本较高。目前,“擎天柱”单台成本为10万美元左右。这一价格在众多人形机器人产品中已然较为低廉,但显然还没有达到市场期望的2万美元以内。对于我国人形机器人企业而言,使用国产自研零部件或将是一条行之有效的降本方法。

但总体来看,我国有良好的制造业基础和完整的产业链,既有能力为人形机器人的发展提供技术保障,又有能力为人形机器人提供广阔的产业应用场景。

目前,北京等地已组建了人形机器人创新中心。这些创新中心充分发挥科研机构、企业等的优势共融发展,将有助于培育我国人形机器人这一新质生产力,为新型工业化提供高水平支撑,并推动人形机器人产业实现高质量发展。

同时,在政策支持下,我国人形机器人的应用场景也在持续开放。人形机器人在、医疗、服务、救援等众多领域展现出巨大的潜力。未来人形机器人必将成为人类的得力助手和伙伴,为人类带来更多便利。

随着日新月异的技术迭代,未来人形机器人将变得更加低成本和实用化。未来几年内,可以感知、理解环境以及与人类进行自然语言互动的人形机器人将出现在我们身边。




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