人形機器人,未來將如何突破?
2024-6-4 來源:- 作者:-
圖片說(shuō)明:進行現場展(zhǎn)示(shì)的人形機器人Kuavo。冷舒眉攝
5月30日,2024第十四屆中國國際(jì)機(jī)器人高峰論壇暨第十屆(jiè)恰佩克頒獎(jiǎng)儀式(以下簡(jiǎn)稱“論壇”)在安徽蕪(wú)湖開幕。在(zài)本屆論壇的展覽區,各式各樣的機器人上演“十八般武藝”,吸引(yǐn)著參觀(guān)者的目光。其中人形機器人是其中最受關(guān)注的類型之一(yī)。為什麽(me)要研製人形機器人?研製人形機器人麵臨(lín)哪些技術挑戰?未來將有哪些新(xīn)的發展趨勢呢?《環球時報》記者在論壇現場尋找答案。
多款人形機器(qì)人備受矚目
在論(lùn)壇展覽區(qū)一眾令人眼花繚亂的機器人產品中,最(zuì)引人注目的當屬兩款人形機器人——H1和Kuavo。Kuavo是典型的黑白配色機器人。開幕當天一到論壇(tán)現(xiàn)場,《環(huán)球時(shí)報》記者就被正在悠閑地打太(tài)極的Kuavo吸引住(zhù)了。抬手、下蹲、落手、抱圓,Kuavo沉穩如老(lǎo)師傅,帶領本報記者(zhě)與參觀者們一起進入太(tài)極秘境。而(ér)一身黑的H1則更加年輕和炫酷,它奔跑、跳躍,甚至跳起了科(kē)目三,是調動會(huì)場(chǎng)氣氛的(de)小能手。
為何要研製人形機(jī)器人?據哈爾濱工業大學機器人所所長趙傑的介紹,人形機(jī)器人的發展目標是“把我(wǒ)們現在傳統的某種機器人隻能完成一些簡單的(de)作業,向能像人一(yī)樣(yàng)做一些技能(néng)型作業、靈巧作業、類人靈巧作(zuò)業方麵發展”。
專家認為,人形機器人是具身智能(一種人工智能的發展方向,是(shì)指智能(néng)係統或機器能夠通過(guò)感知和與環境進行實時(shí)互動,從而(ér)在真實的物理環境下執(zhí)行各種任務——編者注)最好的體現。同時人形機器人也(yě)是仿生機(jī)器人、腿足機器人發展的一個階段。但未來機器人是不是一定要像人?專家認為是不(bú)一定的。機器人開發(fā)的(de)最終目的是輔助人類,還是要(yào)從功能出發,讓機器人在形態(tài)上能更加通用,更適應不同的場景。
“人(rén)形(xíng)機器人的關鍵(jiàn)不是人形”
人形機器人發展麵臨哪些技術挑戰?多位專家從不(bú)同角度給出了自己的答案。北郵人機交互與認知工程實(shí)驗室主任劉偉(wěi)接受《環球時報》記者采訪時表示(shì),人形機器(qì)人麵臨三大關鍵技術(shù)及挑戰:伺服控製、人工智能、運動控製。基(jī)於上麵這三大問題,進一(yī)步可分解為人(rén)形(xíng)機(jī)器人研究和開發麵(miàn)臨的6個主要挑戰:動力和能源管理、機械設計和運動(dòng)控(kòng)製、感知與感知(zhī)處理、智能決策(cè)與(yǔ)規劃、人機交互與安全性、成本和可用性(xìng)。
論壇上,專家普遍(biàn)認為,要實現人形機器人在複雜場景下的應用,還要看AI大(dà)模型的發展進展。宇樹科技聯合創始(shǐ)人陳立認為,“洗衣、做飯、疊被子這些任務之間其實沒什麽關聯性,每個(gè)任務裏麵又(yòu)有很多(duō)不同的步驟,步驟之間(jiān)又有前後順序。人(rén)形機器人能不能勝任這些任務(wù),主要還是看現有的大模型能不能處理得過(guò)來”。
近幾(jǐ)年大(dà)模型的迅速發展,確實成就了人形機器人產業快速推進的浪潮(cháo),也成了人形機器人下一步長(zhǎng)遠發展的關鍵。“現在大模型具身智能技術飛(fēi)速發展。過去(qù)的機器人,在複(fù)雜(zá)度不高的情況下,它的多模態感知對算力要求沒(méi)有那麽高。考慮到現在中美的關(guān)係(xì),中國需要一段時間進行高端算(suàn)力芯片方麵的追趕,高端的AI算力,包(bāo)括端(duān)側算力的門檻依然(rán)是我們不可(kě)逾越的一個難點。”科大訊飛人形機器人首席科學家季超5月30日在(zài)論壇上表示。
除了(le)大模(mó)型之外,人形機器人的硬件軟件(jiàn)也是需要考慮的關鍵。趙傑表示,目前國內人形機器人的芯(xīn)片依(yī)然在一定程度依賴國外生產商。“這樣下去,人形機器人本體是中國產的,但它(tā)的大腦(nǎo)是外國的,我們又處在一個人形機(jī)器人產業鏈的低端,高端又被別人(rén)占領(lǐng),我們在機器人大腦方麵要下大力氣,這也是需要加大投入(rù)的地方。”
同時趙傑強(qiáng)調,未來複雜場景的應用對人形(xíng)機器人(rén)的零部(bù)件,尤(yóu)其是機器人的(de)手也提出了更高要求。而目前許多人形機(jī)器人的手離真(zhēn)正能夠在(zài)複雜家庭場景中應用還差很多。
俄羅斯工程院院士孫立寧認(rèn)為,未來機(jī)器(qì)人還應該有像手機、電腦一樣的操作係統,這(zhè)個操作係統(tǒng)能夠把人的技能植入到機器人當中,從而(ér)可以情感交互。
但陳立認為,具(jù)身智能目(mù)前還隻能說是一個遙不可及的夢想。“要實現具身智能首先要(yào)突破對任務的理解和認知。但現在國內外開發者,包括OpenAI在做的事情,都還是基於大模型底座的(de)一些數據融合和計算。它底層的邏輯還(hái)是用一些通用的(de)計算公式來把模型給計算出來。但人的思維方式並不是簡單的計(jì)算。人會(huì)有情感,還會有自我意識、自我認知、自我價值、自我否定等。要真正實現科幻片當中那樣讓機器人像人一樣感知(zhī),甚至有自己的想法和意識,目(mù)前來看難度還是非常大。”
“交(jiāo)叉學科是機(jī)器人未來發展(zhǎn)的生命力(lì)來源(yuán)”
劉偉認為,人形機器人可以被視為一個典型的(de)人-機-環境生態係統,包括人(rén)形機器人、人類用戶(hù)和周圍的環境(jìng)。人形機器人作為機器人智能化技術的體現,通過傳感器(qì)、處理器(qì)和(hé)執行器等技(jì)術來感知、處理和(hé)響(xiǎng)應環境的變化。它可(kě)以與人類用戶進行交互,通過語音識別(bié)、圖像識別、姿勢識別等技(jì)術進行溝通和理解人類的意圖。人形機器人還(hái)可以與環境互(hù)動,通過移動、抓取和操作等方式來完成任務。人形機器人和人(rén)類用戶的交互是人-機-環境生(shēng)態係統的重要組成部分。通過與(yǔ)人形(xíng)機器人的交互,人類(lèi)用戶可以向其傳(chuán)達指令、提供信息(xī),並從(cóng)中獲取服務和反饋。
人形機器人可以根據人類用戶的需求和意(yì)圖來做出相應的行為,提供相(xiàng)關的服務和支持(chí)。周(zhōu)圍的環境也影響著人形機器人的行為和性能。環境中的物(wù)體、場(chǎng)景和其他人類(lèi)用戶的存在都會對人形機器人(rén)的感(gǎn)知和決策產生影響。同時,人形(xíng)機器人也可以(yǐ)通(tōng)過與環境互(hù)動來獲取信息和執行任務。因此,人(rén)形機器人可(kě)以被視為一個人-機-環境生態係統,其中機器人(rén)、人類用戶和環境之間相互作用,共同構成一(yī)個複雜且動態的生態係統。
孫立(lì)寧認為(wéi),未來機器人行業的發展潛(qián)力在交叉學科。在機(jī)器人發(fā)展智能化(huà)的同時,跟微納米(mǐ)技(jì)術的結合(hé),產生了微納機器人的概念。仿生、柔性、醫療、微納和生命科學結合又產生了微納機器人這樣新的研究方向。所以學科交叉一定是機器人未來發展的生命(mìng)力來(lái)源。
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