电影《机器人之梦》截图 图片来源:网络
2024年的人形机器人热,让人类的想象力又往现实靠近了一步。面对精彩纷呈的产品,不少人惊呼,2024年是人形机器人家当爆发的“元年”。
成本市场的反应也印证了这一点:在投资人纷纭清仓英伟达的同时,人形机器人的融资却风起云涌。据CIC灼识咨询的不完备统计,2024年以来,海内的人形机器人企业星动纪元、宇树科技、智源机器人、月泉仿生、加速进化、星尘智能、逐际动力等都得到融资,美国的人形机器人企业Figure AI、Physical Intelligence、Skild AI、The Bot Company、NEO等也纷纭受到投资人的青睐。CIC灼识咨询考试测验梳理人形机器人的前世今生,与市场共同走近这一热门家当。
人形机器人不是本日才有,为何近两年热潮中兴?这要从与之干系的人工智能大模型技能进步讲起。大模型技能的泛化性,使得家当界看到了人形机器人走向具身智能的希望。此前专用领域的机器人,如工业、扫地、除草等等领域的机器人已有所发展,但都不具备通用能力。由于现实天下的大多数举动步伐按照人类的习气来构建,人形的机器人最随意马虎模拟人类形成多场景下的通用能力。大模型的技能打破,为人形机器人的商业化和规模化运用打开了新的大门。
半个多世纪以来,人形机器人的发展从未间断,回顾天下范围内不同期间的代表性产品,有助于我们理解人形机器人的演进方向。技能路线上“通用-专用”,驱动系统上“液压-电气”,基本勾勒出了半个世纪以来人形机器人的发展路线。
第一波对人形机器人的关注,肇端于1972年早稻田大学研发的WABOT-1。早稻田大学官网信息显示,WABOT-1是天下上第一个全尺寸的人形机器人,由肢体掌握系统、视觉系统和对话系统组成,能够利用日语与人互换,通过外部感想熏染器、人工耳朵和眼睛以及人工嘴巴来丈量物体的间隔和方向,利用触觉传感器的手来抓取和搬运物体。WABOT-1设计的初衷是建立一个通用性的多功能机器人,囿于当时各方面的技能条件,在80年代迭代到WABOT-2时,早稻田大学的研究转向了对人形机器人专门功能的研究,技能路线从“通用”转向了“专用”。
WABOT-1(左)设计的初衷是为了达到通用性
WABOT-2(右)则被期待成为音乐方面的“专家”
图片来源:早稻田大学官网
在WABOT-2推出的同一期间,本田公司开始了对机器人双足行走的研究,几番迭代后,于2000年推出了明星人形机器人ASIMO。在技能不断完善的过程中,ASIMO机器人持续解锁跑步、踢球、搬运物体、高下楼梯等功能。但在2018年,本田终止了对ASIMO的连续研究。外界剖析称,随着韶光推移,对付人形机器人的研究本钱越来越高,本田一贯未找到ASIMO与公司主营业务的契合点。商业化前景不明朗的条件下,ASIMO更多地被视为技能展示而非实际运用的产品。
ASIMO正在端茶倒水 图片来源:本田官网
但是,ASIMO为本田后续的研发供应了大量技能积累。据官网信息,2021年9月,长期从事ASIMO等通用型人形机器人研究的本田,转向研究分身机器人(Avatar Robot),看重“脚的技能”、“手的技能”等单项功能的研究,希望首先通过它的某一项能力,尽快为社会供应代价。这一转变再次印证了人形机器人领域“通用-专用”的技能路线。
大洋彼岸的波士顿动力公司,于2013年推出了人形机器人领域的代表性产品Atlas,这款人形机器人具备比如奔跑、跳跃、后空翻和搬运等各种功能,其对各种环境的适应性和平衡性一贯是同类机器人中的俊彦。然而,随着技能的不断进步和更新换代的需求,Atlas在2024年宣告停滞开拓。波士顿动力为Atlas发布的告别视频中,展示了其在遭受撞击时液压系统漏油的画面,这也彷佛预示着Atlas被淘汰的真正缘故原由。
Atlas遭遇碰撞时漏油的画面
图片来源:Farewell to HD Atlas视频截图
在液压系统版Atlas退役的第二天,粉丝们还沉浸在伤感中时,它又“复活”了,这一次的Atlas搭载着全新电动系统。
电动版Atlas“复活”
图片来源:All New Atlas视频截图
特斯拉的人形机器人Optimus、小米的“铁大”以及海内浩瀚人形机器人厂商,大都选用了电驱动系统,随着波士顿动力的加入,这一驱动系统已经成为主流路线。
在新一轮的人形机器人热潮中,特斯拉本身在自动驾驶领域的软硬件积累,使得Optimus险些代表了最前辈的技能路线,引领着人形机器人的发展方向。目前Optimus已经“进厂打工”,综合市场上其他的人形机器人产品我们可以判断,当下人形机器人的技能方向仍旧在“专用”路线。随着软硬件技能的进步,人形机器人将更加智能化和自主化,能够理解繁芜指令,适应不断变革的环境,并在没有人类直接干预的情形下实行繁芜任务,即走向终极的“通用”目标:具身智能。
在2024年的天下人工智能大会上,人形机器人"十八金刚"赚足了眼球。这预示着人形机器人在人工智能的加持下向前迈了一大步,同时引发了市场对人形机器人大规模商用潜力的深入磋商。
2024年天下人工智能大会人形机器人“十八金刚”
图片来源:央视新闻
目前,人形机器人的高本钱是其大规模商用面临的紧张障碍。制造人形机器人须要浩瀚高精尖的硬件:高性能的伺服系统、减速器、传感器和掌握器等核心零部件。这些硬件的本钱霸占了相称大的比例,且不受家当链中游机器人本体和系统集成商的直接掌握。因此,目前市情上的人形机器人普遍价格昂贵,低则十余万,高则百万元以上。
价格成分还导致目前人形机器人运用处景集中在B端。根据海内干系上市公司表露的数据,学校及科研机构、物流等行业霸占人形机器人产品营收的大头,消费级人形机器人市场刚刚崭露锋芒。特斯拉的Optimus目前的运用也是“进厂打工”,尚未进入普通消费者的生活。
从今年的天下人工智能大会来看,人形机器人在B真个运用仍在扩展,从最初的工业自动化领域逐步渗透到教诲、做事业等多个领域,一些C端家用的机器人也已经涌现。可以说,谁先办理了本钱和价格问题,就盘踞了机器人大规模商用的先机。
技能创新是推动人形机器人发展的关键。人工智能技能,尤其是大模型技能,正在提升人形机器人的智能水平。人形机器人走向具身智能,决策时要调用视觉、听觉和触觉等多重感官。这就意味着,人形机器人不仅要拥有感知和认知能力,还要有与物理天下交互的能力,以便达到决策后的精确实行。
当前,大模型技能在信息处理领域取得了显著进展,但在人形机器人的认知能力、环境仿照温柔应现实物理环境方面,其潜力尚未得到充分挖掘,这些能力对付实现人形机器人的具身智能至关主要。
此外,大模型的演习方法目前紧张依赖于大量构造化数据集,现实物理天下中却存在大量的非构造化数据。有实验就创造,在充满非构造化数据的物理环境中,同样一件物品换一个摆放的位置,人形机器人就有可能无法完成指界说务。可以说,纯挚构造化数据的演习限定了人形机器人的自主学习能力,使得其当前的迁移和反思能力不尽人意。空想的具身智能系统应能够从履历中学习,通过与环境的交互不断优化其行为和决策过程。
因此我们可以看到,工业和信息化部发布的《人形机器人创新辅导见地》强调了以人工智能技能打破为引领的主要性。该辅导见地提出了在人形机器人的"大脑"、"小脑"、"肢体"等关键技能领域取得打破的目标,并鼓励构建完善的技能创新体系,支持产学研用联合体,探索跨学科、跨领域的创新模式。所谓“大脑”,即是人形机器人的环境感知、行为掌握、人机交互能力,“小脑”为运动掌握算法库,网络掌握系统架构等技能。“肢体”即为目前霸占大部分本钱的关键核心零部件。
在人形机器人未来的发展路线上,仍存在着诸如人形机器人是否必须是人形,人形机器人到底是否须要通用智能,以及究竟是软件适配硬件还是硬件适配软件等等辩论。如果说,大模型的热潮带动了市场对人形机器人的未来憧憬,那么人形机器人的软硬件交叉性,决定了憧憬变为现实的义务,须要多个学科和家当协力完成。走向科幻情节中的人机共生时期,还有很长一段路要走,这条路上虽荆棘丛生,但同样商机无限。