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[環(huán)球時報記者 陳子帥 環(huán)球時報駐美國特約記者 馮亞仁]編者的話:“不管你喜不喜歡,很快我們的世界將充滿行走在人群中的機器人,它們不是科幻電影中的笨重機器,而是像人類一樣優(yōu)雅和靈活。”美國??怂剐侣劸W(wǎng)22日發(fā)出如此感慨。而業(yè)內(nèi)同樣普遍認(rèn)為,人工智能(AI)大模型取得突破,讓人形機器人的時代加速到來。不過,盡管人形機器人這一名詞在公眾視野日益活躍,但大多數(shù)人始終沒有真實地接觸過它們……所以,距離人形機器人走進家庭、參與生產(chǎn)還有多遠?人人擁有一臺機器人是否是遙不可及的夢?近日,《環(huán)球時報》記者走進了多家國內(nèi)人形機器人企業(yè),采訪多位長年躬耕人形機器人領(lǐng)域的專家,與他們一起探討人形機器人的發(fā)展與挑戰(zhàn)。
一臺人形機器人的誕生
3月中旬,美國人形機器人初創(chuàng)公司Figure AI在社交媒體上發(fā)布了一段視頻,該公司研發(fā)的Figure 01機器人在接入OpenAI大模型后,不僅能與實驗員對話,還會在聽到實驗員“我想吃點東西”的指令后把桌上的蘋果遞給他。該視頻發(fā)布后,有人驚嘆“未來已來”。
實際上,中國機器人公司優(yōu)必選自主研發(fā)的人形機器人Walker S通過搭載百度的AI大模型后,也能夠理解人們的一些指令,包括疊衣服、遞水果等?!董h(huán)球時報》記者通過一段時間的采訪發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)人形機器人不僅在功能上沒有落后于國外產(chǎn)品,反而在一些領(lǐng)域上有自己的專長。
4月末,在位于亦莊的北京人形機器人創(chuàng)新中心(簡稱“創(chuàng)新中心”)發(fā)布會上,一款名為“天工”的人形機器人以6km/h的穩(wěn)定速度跑上了臺,無論是機器人的奔跑速度,還是研發(fā)團隊敢于讓機器人跑著亮相的舉動,都收獲了現(xiàn)場掌聲。該創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍對《環(huán)球時報》記者說,“這來自于自信,平時的訓(xùn)練都是成功的。我們實現(xiàn)了全球首例純電驅(qū)全尺寸人形機器人的擬人奔跑?!薄董h(huán)球時報》記者后來在探訪創(chuàng)新中心時近距離發(fā)現(xiàn),“天工”的奔跑步態(tài)更加擬人和自然,而國外發(fā)布的人形機器人往往是屈膝式或“鴕鳥式”行走。
在頭部企業(yè)不斷刷新人形機器人領(lǐng)域紀(jì)錄的同時,一批初創(chuàng)企業(yè)也開始受到市場關(guān)注。在雪地里行走是一件費力且容易摔跤的事情,何況是機器人。2024年元旦前一天,清華大學(xué)交叉信息研究院助理教授陳建宇研發(fā)的人形機器人“小星”在雪地溜達了許久,不同的是,“小星”的雪地行走沒有依賴預(yù)先編好的程序,而是通過AI自主學(xué)習(xí)實現(xiàn),這在全球也是首例。近日美國波士頓動力CEO羅伯特·普萊特參觀了陳建宇掌舵的機器人公司星動紀(jì)元,并對“小星”的雪地行走和靈巧手印象深刻。
這些能跑、能交流、能干活的人形機器人到底是如何誕生的?在北京海淀區(qū)的一處科技園內(nèi),一家人形機器人初創(chuàng)企業(yè)松延動力正日復(fù)一日訓(xùn)練它們的機器人。從人形機器人的構(gòu)成來看,其主要包括機器人本體,電機、關(guān)節(jié)、傳感器、控制器等零部件以及軟件系統(tǒng)。像松延動力這樣初具規(guī)模的企業(yè),它們更多是購買零部件來自行組裝機器人,算法等核心技術(shù)則掌握在自己手中。
該公司首席執(zhí)行官張世璞指著一臺原型機告訴記者,他們歷時42天開發(fā)出來了這臺機器人,其中零部件的國產(chǎn)化率達到98%。對于更大規(guī)模的機器人企業(yè)來說,它們的很多零部件則來自于自產(chǎn)。在達闥機器人公司的北京總部,記者看到該公司的展臺上陳列著一排不同型號的關(guān)節(jié),據(jù)介紹,關(guān)節(jié)是決定機器人靈活性的重要零部件,也是一臺人形機器人的成本“大頭”,所以它們從2018年開始自研關(guān)節(jié),不依賴進口,“把核心技術(shù)掌握在手里?!蹦壳埃_闥的人形機器人產(chǎn)品已經(jīng)在上海工廠實現(xiàn)一定量產(chǎn),其中零部件是由機器加工的,而機器人的組裝同樣依賴成熟的工程師手工完成。熊友軍告訴記者,流水線上生產(chǎn)一臺人形機器人不復(fù)雜,復(fù)雜的是前期需求設(shè)計與參數(shù)確定。
組裝完機器人后,能否訓(xùn)練好它,將決定這臺機器人的本領(lǐng)大小。張世璞說,他們通過佩戴VR眼鏡等操作設(shè)備與機器人共享一套視覺與感知體系,從而“教會”機器人如何做抓、拿、取、擰等動作,而這一訓(xùn)練周期至少要1至2個月。達闥則采用另一條技術(shù)路線,它們通過搭建云端數(shù)據(jù)庫來讓機器人在虛擬場景中訓(xùn)練,在他們看來,云端數(shù)據(jù)庫能夠承載更復(fù)雜的計算,“大腦”連著云端的人形機器人會更聰明。
中國工程師對自身技術(shù)有信心
人形機器人,可以理解為一種利用人工智能和機器人技術(shù)制造的具有類似人類外觀和行為的機器人。1973年,日本早稻田大學(xué)的教授加藤一郎歷時約5年時間研發(fā)出了人形機器人的雛形WABOT-1。51年過去了,人形機器人究竟取得了哪些進步?目前又發(fā)展到了哪一階段?
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(即賽迪研究院)提供給《環(huán)球時報》的一份報告顯示,人形機器人發(fā)展歷程可以劃分為四個階段。早期發(fā)展階段(20世紀(jì)70年代—2000年):此時人形機器人初具人類軀干與肢體形態(tài),但手部和腿部僅能做簡單動作。高度集成發(fā)展階段(2001年—2011年):隨著感知系統(tǒng)及交互系統(tǒng)等技術(shù)進步,人形機器人在該階段可實現(xiàn)與外界環(huán)境有限的互動,并且運動自由度提升,能實現(xiàn)行走以外的其他簡單行動操作。例如2003年日本豐田發(fā)布的“音樂伙伴機器人”,其可以實現(xiàn)吹喇叭、拉小提琴等樂器演奏功能。高動態(tài)運動與交互能力提升階段(2012年—2020年):強化學(xué)習(xí)讓人形機器人在與環(huán)境的交互中不斷優(yōu)化動作和行為,情感識別和語言交互技術(shù)得到了顯著提升。例如,2013年美國波士頓動力公司發(fā)布的雙足機器人Altas具有較強的平衡性和越障礙能力,能夠承擔(dān)危險環(huán)境搜救任務(wù)。高度智能化發(fā)展階段(2020年至今):進入智能化進階和商業(yè)化提速階段。
在外媒看來,全球科技大國在人形機器人領(lǐng)域的競爭日趨激烈?!董h(huán)球時報》記者梳理發(fā)現(xiàn),近3年內(nèi),美日韓以及歐盟都推出了國家層面的人形機器人發(fā)展戰(zhàn)略,例如,美國白宮2023年5月發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》,為相關(guān)研究提供超9.305億美元支持;歐盟“地平線歐洲”計劃在2021年至2027年投入約1000億歐元用于加強歐盟的科技基礎(chǔ),其中包括機器人創(chuàng)新技術(shù)。2023年10月,中國工信部印發(fā)《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,提出人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品,并計劃到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(shù)創(chuàng)新能力顯著提升,綜合實力達到世界先進水平。
在近期的采訪中,《環(huán)球時報》記者感受最深的,是國內(nèi)人形機器人公司堅持自主研發(fā)以及工程師們對自身技術(shù)的自信?!跋啾葒獾墓?,‘天工’跑起來更加擬人,這得益于我們的算法是自研的,與特斯拉、Figure AI等美國公司比,都具有一定優(yōu)勢。”熊友軍告訴《環(huán)球時報》記者,“天工”機器人的獨特算法使其更加省電,續(xù)航比傳統(tǒng)算法多了30%,負載也增加了30%—50%。此外,“天工”的學(xué)習(xí)方法結(jié)合了強化學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)動力學(xué)的優(yōu)勢,使其穩(wěn)定性和適應(yīng)力更強。
張世璞同樣向記者表示,中國在機器人控制領(lǐng)域、在算法和軟件方面具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,同時大模型的水平也在快速提升。
熊友軍還表示,目前他們還面臨著不小的技術(shù)挑戰(zhàn),“有些任務(wù)機器人在A場景能做,換了B場景可能就無法勝任,我們要重點解決人形機器人的適應(yīng)能力,這樣才能把它們放到不同場景中應(yīng)用。我們目前主要以更新迭代,研發(fā)核心技術(shù)為主,接下來還將發(fā)布2.0產(chǎn)品”。
除了在技術(shù)方面外,不少國內(nèi)企業(yè)看好中國人形機器人的商業(yè)發(fā)展前景。達闥公司創(chuàng)始人黃曉慶告訴《環(huán)球時報》記者,人形機器人的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)落地涉及四項關(guān)鍵領(lǐng)域,分別是人工智能、5G/6G、機電制造和操作系統(tǒng),而中國在后三項領(lǐng)域都占據(jù)領(lǐng)先地位。未來中國人形機器人的商業(yè)化水平還會不斷提升。
養(yǎng)老將是重點應(yīng)用方向之一
人類為什么要大費周章地研發(fā)人形機器人,它到底有什么作用?韓國“每日經(jīng)濟新聞”英文版網(wǎng)站“Pulse News”21日報道稱,人形機器人的全球競爭正變得越來越激烈,中美兩國都希望引領(lǐng)一場潛在的變革,這場變革可能會撼動制造業(yè)、物流等勞動密集型產(chǎn)業(yè),此外還將涉及軍事與安全領(lǐng)域。
國家自然基金委高技術(shù)中心研究員劉進長對《環(huán)球時報》記者表示,以汽車產(chǎn)業(yè)為代表的制造業(yè)將是人形機器人率先應(yīng)用的場景。據(jù)路透社報道,今年1月,F(xiàn)igure AI已經(jīng)與德國車企寶馬達成合作,將在寶馬美國工廠中應(yīng)用人形機器人,而特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克4月表示,特斯拉人形機器人“擎天柱”可能最快在明年年底就上市銷售,目前還停留在實驗室研發(fā)階段。優(yōu)必選公司日前透露,其工業(yè)版人形機器人Walker S已經(jīng)在蔚來的新能源汽車工廠進行“實訓(xùn)”。
“過去3C產(chǎn)業(yè)(電腦、通訊、和消費性電子三大科技產(chǎn)品整合應(yīng)用的資訊家電產(chǎn)業(yè))嘗試過在工廠裝配線上引入工業(yè)機器人,但許多精細工作還無法勝任,如今人形機器人擁有了靈巧手和手眼協(xié)調(diào)能力,可以嘗試在汽車總裝配線上使用?!眲⑦M長說。
然而,也有一些專家表達了人形機器人落地應(yīng)用的“冷思考”。清華大學(xué)機器人控制實驗室主任趙明國對《環(huán)球時報》記者表示,汽車制造的最高水平是高度自動化,目前的機械臂就能夠代替人形機器人解決問題,并且還是低成本方案。還有觀點認(rèn)為,現(xiàn)在人形機器人追求“跑得快”,但這項性能看起來和汽車生產(chǎn)沒有關(guān)聯(lián)。趙明國認(rèn)為,科研、教育以及倉儲物流是人形機器人能夠發(fā)揮本領(lǐng)的領(lǐng)域,“電商倉庫里的每件物品都不同,傳統(tǒng)的自動化方式很難辨別和抓取商品?!?/p>
今年1月,由斯坦福大學(xué)華人團隊與谷歌DeepMind團隊合作研發(fā)的既會做家務(wù)、又會煎蛋煮飯的機器人一經(jīng)亮相,就在網(wǎng)絡(luò)上引發(fā)熱議,不少人直呼“用機器人養(yǎng)老有望”,這也表明家庭場景是大眾更關(guān)心的應(yīng)用方向。
“未來人形機器人可能成為人類養(yǎng)老問題的終極解決方案?!痹趧⑦M長看來,養(yǎng)老將是人形機器人的重點應(yīng)用方向之一,既包括能夠為老人排解孤獨的陪伴型機器人,也有24小時照料失能老人的護理機器人?!拔腋P(guān)心的是這些機器人能不能自動幫我做完家務(wù)。”一位年輕上班族告訴記者。
《環(huán)球時報》記者在采訪中發(fā)現(xiàn),為了更早實現(xiàn)商業(yè)落地,一些國內(nèi)公司已將輪式人形機器人作為主要研發(fā)產(chǎn)品。在達闥機器人北京總部,記者看到該公司的輪式人形機器人應(yīng)用于制作咖啡、迎賓接待等服務(wù)場景,“手是真正干活的零部件,現(xiàn)階段我們不僅‘卷’雙足機器人,也希望能通過控制成本來強化人形機器人的落地可能性?!惫鞠嚓P(guān)負責(zé)人介紹稱。
劉進長認(rèn)為,全球雖然已經(jīng)積累了一定的人形機器人技術(shù),但其是否能夠?qū)嶋H應(yīng)用,還取決于它的經(jīng)濟可達性和本身的智能程度,“目前來看人形機器人還有很多活干不了,價格也沒有降到合理程度?!?/p>
“今年是人形機器人發(fā)展的關(guān)鍵一年”
《環(huán)球時報》記者在采訪中發(fā)現(xiàn),不少頭部人形機器人企業(yè)今年都制定了一定的量產(chǎn)目標(biāo)。
5月13日,國產(chǎn)機器人公司宇樹科技發(fā)布了一臺售價9.9萬元起的人形機器人Unitree G1,引發(fā)較大關(guān)注。根據(jù)官方演示視頻,G1機器人能夠完成“鯉魚打挺”動作,砸核桃等任務(wù)。該公司提供給《環(huán)球時報》記者的資料顯示,這款機器人身高約127厘米,體重約35公斤,續(xù)航2小時。
“目前限制人形機器人尚未真正大規(guī)模應(yīng)用的,主要還是現(xiàn)在的機器人AI,沒有突破臨界點。但最近幾年AI的技術(shù)進步非???,我們比較樂觀,我們感覺最近1—2年就會有小突破,3—5年,足夠?qū)崿F(xiàn)突破質(zhì)變?!庇顦淇萍紕?chuàng)始人王興興在接受《環(huán)球時報》記者采訪時表示。
據(jù)美國高盛集團官網(wǎng)消息,今年2月,高盛研究公司的分析師推翻了一年前的預(yù)測,重新預(yù)估到2035年全球人形機器人市場規(guī)模將達到380億美元,遠高于此前預(yù)計的60億美元;出貨量將達140萬臺,比原先的數(shù)據(jù)增加了4倍;此外人形機器人的材料成本將降低40%,企業(yè)盈利速度更快。
“人形機器人正在爆發(fā)的前夜。”熊友軍告訴《環(huán)球時報》記者,預(yù)計今年年底就能看到部分商家開始交貨,初期可能是上百臺或上千臺的體量。而5年之后我們可以看到人形機器人進入各個領(lǐng)域,交付體量也將變得龐大。至于人形機器人何時能夠走入家庭,熊友軍認(rèn)為要分為兩步走,一是實現(xiàn)情感交流的陪護陪伴功能,二是實現(xiàn)做家務(wù)功能,這都需要更長的發(fā)展時間。
趙明國表示,真正實現(xiàn)人形機器人的量產(chǎn)需要面臨諸多挑戰(zhàn),包括如何控制良品率、如何解決后期維護問題等。有人形機器人公司向《環(huán)球時報》記者透露,目前人形機器人的生產(chǎn)還是依靠人工來組裝。
“一旦能夠在軟件上實現(xiàn)功能突破或者發(fā)展出人形機器人的專用大模型,那么制作一個人形機器人不需要花費很多錢,它可能是10萬元、5萬元、3萬元甚至1萬元,就像造一個玩具一樣。”劉進長說,照此發(fā)展,“未來家家有個機器人,有幾個機器人,都不足為怪?!?/p>
“今年肯定是人形機器人發(fā)展的關(guān)鍵一年,但絕不是產(chǎn)業(yè)化的元年?!眲⑦M長表示,當(dāng)前全球人形機器人還處在產(chǎn)業(yè)化的前期,一些人形機器人的確實現(xiàn)了一定的功能,能夠做到一些看起來高難度的動作,但實際上遠沒有人類協(xié)調(diào),沒有達到能夠走向生產(chǎn)場景的預(yù)期。不過,今年開始一些企業(yè)嘗試引用人形機器人,“這種嘗試是為了更好地找準(zhǔn)人形機器人的應(yīng)用方向”。
在不少企業(yè)看來,人形機器人只有放到工廠中去“試錯”,才能不斷優(yōu)化,離真正落地應(yīng)用也就更近。相關(guān)企業(yè)也希望,制造業(yè)企業(yè)能夠敢于創(chuàng)新,邁出第一步,為人形機器人提供應(yīng)用場景。而這其中也離不開政府的推動與扶持。