一只機械手，靈活地對照觀眾的手勢做出抓、握、伸手指等動作;一個與普通成年人等高的人形機器人，一步步上斜坡、爬樓梯、過障礙;在汽車生產(chǎn)線上，人形機器人嘗試完成柔性裝配、產(chǎn)品檢測等復雜場景的工作……在日前舉行的2024世界機器人大會上，169家企業(yè)的600余件創(chuàng)新產(chǎn)品亮相，多款人形機器人大放異彩。
10年前，人形機器人只會簡單的肢體控制;如今，一些人形機器人已擁有聰慧的“大腦”、敏捷的“小腦”和靈活的“肢體”。隨著技術水平不斷提升、上下游產(chǎn)業(yè)鏈加快形成，人形機器人商業(yè)化應用有望跑出“加速度”。
機器越來越像“人”
去年底，優(yōu)必選上市，成為我國“人形機器人第一股”;今年，特斯拉二代人形機器人“擎天柱”(Optimus)亮相……人形機器人話題熱度持續(xù)攀升。
技術的進步，讓機器越來越像“人”。
世界機器人合作組織理事長、中國科學院院士喬紅說，目前，人形機器人專屬部組件與材料逐漸走俏，高爆發(fā)電機、精密減速器、高精度傳感器、長續(xù)航電池等核心零部件，將構筑起更加穩(wěn)定、高性能的人形機器人硬件系統(tǒng)。同時，基于神經(jīng)網(wǎng)絡、圖語法、進化算法等人工智能技術，人形機器人將能根據(jù)場景和任務需求，自動構建腿足、手臂、軀干等模塊，實現(xiàn)形態(tài)和控制的協(xié)同優(yōu)化。人形機器人多模態(tài)大模型將能通過融合語音、圖像文本、傳感信號、3D點云等多模態(tài)信息，為人形機器人的認知和決策規(guī)劃提供更強的多模態(tài)理解、生成和關聯(lián)能力，提升其在復雜場景任務中的泛化能力。
“過去，機器人沒有自主運動控制能力，只能在固定環(huán)境完成單一任務。”北京具身智能機器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍說，如今，大模型的加持讓人形機器人的“大腦”能以多模態(tài)方式實現(xiàn)人機交互。
藍馳創(chuàng)投合伙人曹巍說，近年來大模型的應用對機器人行業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。傳統(tǒng)算法在復雜任務執(zhí)行上的成功率普遍較低，而大模型的引入顯著提升了機器人的執(zhí)行能力，為未來商業(yè)化落地帶來很大可能。宇樹科技創(chuàng)始人王興興也認為，過去10年，深度強化學習和大語言模型對人形機器人發(fā)展影響深遠。未來幾年，這兩項技術有望取得更大進展，進一步與人形機器人深度融合。
人機互補是趨勢
那么，機器人取代人類的情節(jié)，會從科幻走向現(xiàn)實嗎?
在熊友軍看來，人形機器人并不會取代人類，它極有可能與人形成互補關系，提高生產(chǎn)效率和安全性。在工業(yè)場景，未來工廠可能會呈現(xiàn)“721”模式：70%的作業(yè)將由當前已廣泛應用的專用機器人承擔，如機械手臂、無人搬運車等;20%的任務將由人形機器人執(zhí)行，它們能勝任專用機器人難以處理的復雜任務，并進入一些與人體適配性更高的場景;剩余10%的工作，由于技術或?qū)嶋H操作的限制，仍需依賴人工完成。
香港大學機器人與自動化首席教授、新興技術研究所所長席寧認為，人形機器人的引入主要是為了完成人類不愿意或不適合從事的工作，從而進一步推動行業(yè)自動化和智能化。
“雖然很像人，但從實際功能上來講，行業(yè)更希望它們能成為超限機器人，即超過人的能力限度做更多工作。”席寧說，“比如在柔韌性、穩(wěn)定性、載重強度、工作時長等方面，人形機器人還有很大發(fā)展空間。”
商用之路需闖關
人形機器人技術加速演進，已成為科技競爭的新高地、未來產(chǎn)業(yè)的新賽道、經(jīng)濟發(fā)展的新引擎，發(fā)展?jié)摿Υ?、應用前景廣。2023年10月，工業(yè)和信息化部印發(fā)的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》(以下簡稱《意見》)提出了我國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標——到2025年，人形機器人創(chuàng)新體系初步建立;到2027年，人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升，綜合實力達到世界先進水平。
我國豐富的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和消費場景、廣闊的市場空間以及大模型等技術的發(fā)展，為人形機器人加速奔跑提供了強大支撐。工業(yè)和信息化部最新統(tǒng)計顯示，近3年，我國新增工業(yè)機器人裝機量占全球一半以上，制造業(yè)機器人密度達到每萬名工人470臺，10年間增長近19倍?！度A爾街日報》近日刊文稱，日本和歐洲公司曾主導工業(yè)機器人行業(yè)，但一些中國公司正在迎頭趕上。該報道援引研究公司MIR Databank的數(shù)據(jù)稱，今年上半年，中國生產(chǎn)商占據(jù)中國工業(yè)機器人市場一半以上份額。相比之下，2022年全年這一比例約為36%。
但要看到的是，眼下，人形機器人商用整體處于起步階段。讓人形機器人走進千家萬戶，還需闖幾道關?
一道是功能關。有業(yè)內(nèi)人士坦言，目前人形機器人上肢精度大約在厘米級，與0.01毫米的工業(yè)級精度差距還相當大。《意見》提出，到2025年，人形機器人“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，確保核心部組件安全有效供給。例如，要開發(fā)基于人工智能大模型的人形機器人“大腦”，增強環(huán)境感知、行為控制、人機交互能力，推動云端和邊緣端智能協(xié)同部署;要開發(fā)控制人形機器人運動的“小腦”，搭建運動控制算法庫，建立網(wǎng)絡控制系統(tǒng)架構。
一道是成本關。目前，我國人形機器人市場已出現(xiàn)一些輕量化低成本產(chǎn)品，如宇樹科技發(fā)布的人形機器人G1量產(chǎn)版售價9.9萬元起。不過，市面上絕大多數(shù)人形機器人售價在幾十萬元到上百萬元不等。“從供應鏈上看，要突破核心零部件制造難題、實現(xiàn)低成本，還是要依靠我國的制造基礎。”浙江人形機器人創(chuàng)新中心首席科學家熊蓉說。( 崔 爽)
