人形机器人技术蓬勃发展,产业化进程加速
AI导读:
人形机器人和通用人工智能等新技术蓬勃发展,成为全球科技创新的关键点。当前人形机器人已进入产业化落地阶段,多家企业加速布局,技术融合应用不断推进,但产业仍处于发展初期,面临诸多挑战。
近日,2023世界机器人大会人形机器人技术与产业发展论坛在京成功举办。会上,工业和信息化部副部长徐晓兰指出,人形机器人和通用人工智能等新技术、新产品、新业态正蓬勃兴起,正逐步成为全球科技创新的关键点、新兴产业的前沿阵地以及经济增长的新动力。
当前,人形机器人已迈入产业化应用的新阶段。专家认为,人形机器人的研发涉及软硬件能力的综合,通用人工智能、感知与控制、仿真等多种前沿技术的深度融合,要打破技术壁垒,推动技术融合创新,提高人形机器人的运动智能和认知智能,加快人形机器人产业化进程,从而进一步壮大机器人产业。
新兴技术融合助力
徐晓兰表示,当前通用人工智能技术取得重大突破,为人形机器人的创新发展注入了新动力。人形机器人与通用人工智能的融合发展趋势愈发明显。
2000年图灵奖得主、中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院院长姚期智表示,ChatGPT等人工智能大模型的出现为产业创造了新的价值。姚期智认为,要使通用人工智能发挥更大作用,AGI(通用人工智能)需要具身实体,与真实物理世界交互,完成各类任务。打造具有广泛应用能力的通用机器人,需要使其具备身体、小脑、大脑三大核心组件,并适应人类社会环境。人形是最佳选择,需要具备足够的硬件如传感器和执行器,小脑通过主导多种感知来控制身体,大脑则负责逻辑推理、决策和规划。
美国波士顿动力公司创始人兼首席执行官Marc Raibert指出,人工智能能够提升机器人的运动智能和认知智能两个系统。该公司已启动人工智能研究项目,专注于提升人形机器人的理解能力、自我学习能力、感知能力、数据收集和分析能力以及动态运动能力,并将这些技术应用于其人形机器人Atlas产品。
Marc Raibert还强调,人形机器人的开发是一个融合多种交叉学科和前沿技术的系统性工程,硬件工程和软件工程同样重要。他提到,控制人形机器人存在许多其他机器人不具备的复杂性,软件无法克服硬件的所有限制,因此需要不断提升液压系统、专用阀门、专用电池和视觉传感的先进性,并利用3D打印优化人形机器人的负载,以实现结构平衡,提升其运动范围、力量和速度,增强灵活性和实用性。
清华大学交叉信息研究院助理教授、星动纪元创始人陈建宇也表示,人形机器人是机器人能力的集大成者,机器人动力机械、人工智能相关技术与应用都可以在人形机器人上得到体现。
加速推进产业化进程
目前,多家企业正加速布局人形机器人领域。在2023世界机器人大会上,宇树科技发布了H1人形机器人,具备出色的平衡、奔跑和避险能力,每台售价9万美元,预计于2023年第四季度开始发货。星动纪元展示了人形机器人“小星”,该机器人配备了自研高扭矩密度电机、模块化关节和全自研一体化整机结构。小米展示了人形仿生机器人CyberOne和第二代Cyber Dog。优必选则发布了接入人工智能大模型的多模态交互系统,提升了其人形机器人产品的自我决策能力。智元机器人在8月18日发布了“远征 A1”具身智能机器人,整机采用49个自由度,包含谐波一体关节、无刷行星伺服结构、空心杯关节。
工业制造、商用服务和家庭陪伴是人形机器人最具潜力的应用场景。优必选科技创始人、董事长兼首席执行官周剑指出,在工业制造领域,高认知智能水平和运动能力的人形机器人相比四足机器人和AGV(物流机器人)在协同作业方面更具优势。在家庭陪伴方面,随着人机交互问题的解决和机器人动作模仿能力的提升,人形机器人将能够理解人们的生活场景,从事看护、做饭、陪伴交流等工作。
小米集团高级副总裁曾学忠表示,仿人机器人是技术、制造、服务三个核心能力的交汇点,也是软硬件与AI技术融合的制高点,对制造业和服务业的升级具有巨大推动作用。结合小米业务发展的需要,小米人形机器人将从智能制造领域切入。
达闼机器人有限公司创始人兼首席执行官黄晓庆认为,智能机器人还可以被打造成云网融合的计算体系和通讯系统。
东吴证券预测,随着特斯拉去年发布人形机器人产品,人形机器人的商业化进程正在加快。在特斯拉人形机器人的引领下,预计全球将在2025年初步实现人形机器人的商业化,销量将达到2万-3万台。到2030年,新增需求将达到100万台,2035年销量有望突破1000万台。
产业仍处发展初期
业内人士指出,当前人形机器人产业仍处于发展初期阶段,各家企业采用不同的技术路线。例如,在人形机器人的脚部设计上,企业会根据自身的技术优势和未来应用场景定位做出选择。此外,人形机器人产业尚未形成完整的商业生态。
姚期智指出,人工智能技术在具身人形机器人应用中仍面临缺乏统一的专用底层大模型、计算能力不足以及多模式感官融合程度不够等挑战。
宇树科技创始人兼首席执行官王兴兴表示,无论是硬件还是软件方面,当前人形机器人的技术水平仍有很大的探索空间。在感知能力方面,硬件层面需要更可靠的传感设备,目前用于人形机器人的通用大模型对环境认知和感知的能力仍处于初级阶段,需要“仿真先行”,针对机器人的动态数据集训练新的模型。王兴兴预计,以当前技术的发展速度,十年内可能会有显著进步。
陈建宇还提到,硬件方面在实现高水平力量、速度、精度的同时兼顾低成本,软件控制算法方面提升泛化性、精巧性和安全性,目前仍存在技术瓶颈。
浙商证券表示,从基础性能来看,目前国内人形机器人领先厂商在自由度、重量方面已与特斯拉处于同等水平,甚至部分厂商的自由度更多、重量更轻。然而,在电池续航方面,国内领先厂商仍与特斯拉存在一定差距。
徐晓兰表示,我国机器人产业发展势头强劲,产业规模已位居全球首位,基础核心技术持续取得突破,人工智能进入全球第一梯队,为人形机器人产业的发展奠定了坚实基础。工业和信息化部将充分利用制造业门类齐全、应用场景丰富、市场规模庞大的优势,坚持应用牵引、整机带动、软硬协同、生态构建的工程化路径,推动人形机器人技术和产业实现高水平发展。
(文章来源:中国证券报)
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