在科技日新月異的今天,人形機(jī)器人正逐漸從科幻電影中走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活。近日,“天工”人形機(jī)器人展現(xiàn)了其卓越的運(yùn)動(dòng)能力,能輕松登上百級(jí)臺(tái)階,行走奔跑時(shí)速提升至每小時(shí)12公里。其他人形機(jī)器人也紛紛進(jìn)入制造工廠“實(shí)習(xí)”,預(yù)示著這一領(lǐng)域正迎來前所未有的發(fā)展熱潮。
市場(chǎng)上的人形機(jī)器人種類繁多,價(jià)格跨度大。電商平臺(tái)上有琳瑯滿目的產(chǎn)品,從千元左右的玩具類機(jī)器人到數(shù)十萬元的專業(yè)級(jí)機(jī)器人應(yīng)有盡有。例如,宇樹科技的Unitree H1機(jī)器人身高一米八,能夠跑步、單腳跳以及360度旋轉(zhuǎn)跳,在2025年春晚舞臺(tái)上大放異彩,售價(jià)約為65萬元。優(yōu)必選的Walker X人形機(jī)器人適用于家庭服務(wù)、教育科研等領(lǐng)域,價(jià)格同樣高達(dá)數(shù)十萬元。特斯拉的Optimus(擎天柱)預(yù)計(jì)售價(jià)也在2萬美元左右。此外,一些初級(jí)階段的產(chǎn)品如樹莓派AI視覺大模型人形機(jī)器人和優(yōu)必選的悟空AI智能機(jī)器人,雖然功能較為簡(jiǎn)單,但為人形機(jī)器人的普及奠定了基礎(chǔ)。
北京航空航天大學(xué)人工智能學(xué)院副教授王田指出,人形機(jī)器人價(jià)格差異的主要原因在于傳感器數(shù)量、承重能力和算法智能程度。這些因素共同決定了機(jī)器人的性能和應(yīng)用范圍。
人形機(jī)器人憑借其高通用適配能力,已在多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中廣泛使用,如汽車生產(chǎn)線上的機(jī)械臂。人形機(jī)器人則更強(qiáng)調(diào)通用適配能力,因此應(yīng)用范圍更為廣泛。在教育領(lǐng)域,人形機(jī)器人可用于教學(xué)輔助、特殊教育支持以及技能培訓(xùn)等。通過互動(dòng)教學(xué),它們能夠幫助孩子們學(xué)習(xí)外語、編程等知識(shí)。服務(wù)行業(yè)也是人形機(jī)器人的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。餐廳、商場(chǎng)、酒店等場(chǎng)所紛紛引入人形機(jī)器人作為“接待員”或“服務(wù)員”,幫助客人點(diǎn)餐、送餐以及進(jìn)行簡(jiǎn)單的清潔工作。人形機(jī)器人還在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)制造行業(yè)中,人形機(jī)器人能夠進(jìn)行生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測(cè)以及物料搬運(yùn)等工作。優(yōu)必選推出的Walker S機(jī)器人能夠?qū)T工從危險(xiǎn)、重復(fù)且價(jià)值低的工作中解放出來。人形機(jī)器人還在不斷向家庭服務(wù)場(chǎng)景滲透,提供個(gè)性化、專業(yè)化的服務(wù),如陪伴老人、輔助上廁所、協(xié)助吃飯以及打掃房間、做飯等。
盡管人形機(jī)器人在外形和功能上已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步,但何時(shí)才能真正實(shí)現(xiàn)“人機(jī)難辨”?人形機(jī)器人由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、關(guān)節(jié)、材料以及傳感器等關(guān)鍵部分。不同技術(shù)的突破將促進(jìn)人形機(jī)器人不同部位的升級(jí),使其更像人類。要實(shí)現(xiàn)“人機(jī)難辨”的機(jī)器人形式,主要是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié),從現(xiàn)有的電氣化驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)發(fā)展到人工肌肉等仿生技術(shù)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),再配合類皮膚質(zhì)感的技術(shù)突破,讓機(jī)器人皮膚看起來完全如真人一般自然,并獲得真實(shí)的觸感。2022年日本已經(jīng)利用人類皮膚細(xì)胞研制出了一種擁有“活體皮膚”的機(jī)器手指,這種手指既能防水又能自愈傷口,標(biāo)志著仿生技術(shù)的再次升級(jí)。除了皮膚質(zhì)感外,關(guān)節(jié)活動(dòng)也要像人類一樣靈活自如。這涉及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)以及關(guān)節(jié)連接裝置的改進(jìn)。波蘭發(fā)布的世界上首個(gè)雙足肌肉骨骼機(jī)器人在這方面實(shí)現(xiàn)了一定進(jìn)步,不同于以往的齒輪驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)方式,而是裝置了被稱為“人工肌肉”的纖維結(jié)構(gòu)化學(xué)物質(zhì)。然而,目前中國(guó)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和關(guān)節(jié)連接裝置仍然依靠傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)方式,尚未達(dá)到高度靈活性和適應(yīng)性,需要繼續(xù)深入研發(fā)。
在軟件方面,人形機(jī)器人主要包括運(yùn)動(dòng)控制單元“小腦”和基于人工智能技術(shù)的“大腦”。中國(guó)在這兩方面沒有明顯短板,甚至在運(yùn)動(dòng)控制方面還處于世界先進(jìn)水平。但芯片問題仍是需要繼續(xù)努力的方向。中國(guó)信通院發(fā)布的《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》預(yù)測(cè),到2028年人形機(jī)器人將具備穩(wěn)定地走、跑、跳功能和初步的交互能力;到2035年能執(zhí)行結(jié)構(gòu)化任務(wù);到2040年在特定場(chǎng)景下能夠完成大部分非結(jié)構(gòu)化任務(wù)并具備一定的泛化能力;到2045年能夠擴(kuò)大到多個(gè)場(chǎng)景;而到2045年后人形機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)真正的具身智能,通過簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)即可完成各類任務(wù)。
綜合考慮現(xiàn)在所處的發(fā)展階段和科技發(fā)展的規(guī)律,預(yù)計(jì)將需要大約10年的時(shí)間人形機(jī)器人才能基本達(dá)到具身智能的階段。新能源汽車廠商因其強(qiáng)大的工業(yè)制造生產(chǎn)能力,還有在電控、電驅(qū)以及無人駕駛領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備,很可能成為未來批量生產(chǎn)機(jī)器人的主力軍。機(jī)器人的價(jià)格可能會(huì)類比現(xiàn)在的汽車價(jià)格,根據(jù)不同的功能和品牌售價(jià)不同,但很快會(huì)為廣大普通用戶所接受。中國(guó)人口老齡化加劇、勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變化,以及人們對(duì)機(jī)器人需求的日益增長(zhǎng),都將促使市場(chǎng)向機(jī)器人產(chǎn)業(yè)傾斜,進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)普及。
在這個(gè)科技與想象交織的時(shí)代,我們正邁向全新階段——機(jī)器變得越來越像我們。曾經(jīng)只存在于科幻中的人形機(jī)器人,如今悄然走進(jìn)我們的日常生活。
2024-11-01 10:00:37人形機(jī)器人來了