未来机器人的发展方向:二战后的研究早已揭示的奇思妙想
机器人革命:未来发展前景大揭秘
前几天咱不是跟大家提到宇树的那款机器人嘛,很多差友都在留言区表示,现在的机器人技术确实进步神速。
过去人们眼中只有波士顿动力是行业的顶点,但现在越来越多的厂商也开始逐渐接近这一水平,甚至在某些智能方面超过了波士顿动力。这让人感觉机器智能的崛起似乎即将来临。
不过说实话,机器人行业其实并不是从今天才开始火热的,但最近这两年的热潮却是实实在在的。
2023年5月,老黄再次强调了具身智能(Embodied AI)的重要性之后,这一概念迅速成为科技界的热门话题。如今,关于具身智能的新闻几乎成为了日经话题,每天都有多条相关报道。 这种现象表明,人工智能技术正朝着更加实用和具体的领域发展。具身智能不仅能够推动机器人技术的进步,还可能在医疗健康、家庭服务等多个方面带来革命性的变化。然而,随着技术的发展,我们也需要关注其潜在的风险和挑战,比如隐私保护、伦理道德等问题。只有在确保安全的前提下,具身智能才能真正实现其巨大的潜力,为人类社会带来更多的便利和发展机遇。
好好好,现在科创圈的朋友似乎都在强调快速迭代,我也有点担心如果一天不关注新闻,就会错过那些前沿科技的动态。 每天看着新技术、新产品如雨后春笋般涌现,让人既兴奋又有些焦虑。科技创新的速度越来越快,确实让人感到跟不上趟。不过,这也提醒我们,无论是在科技领域还是其他行业,持续学习和适应变化才是保持竞争力的关键。
说起来,相信很多科技爱好者对机器人并不陌生,但若提到近来热议的具身智能这一新概念,大家恐怕也要思索一番。
虽然具身智能这个词是新词,但要说起这个概念的源流,那可就得扯到 AI 行业的祖师爷图灵那去。
1950 年,提出图灵测试的那篇经典论文《 Computing Machinery and Intelligence 》结尾提到,人工智能的未来会走出两条路:
一条是专注于进行复杂计算的智能体,例如推理大模型和阿尔法狗;另一条则是为机器配备各种传感器,使它们能够像婴儿一样通过感知和体验来学习。
当前流行的术语来说,这两条路径可以称为离身智能(Disembodiment)和具身智能。一条路径类似于大型语言模型这类AI程序,另一条路径则是像终结者T-800这样的有实体身体的智能机器。
从某种程度上来说,我们可以把具身智能看作是机器人。
这种机器人与人们通常认为的那种专门执行单一任务如拧螺丝、喷漆或切割的机器人不同,它更像是拥有类似人类和动物的身体结构,具备感觉器官,并且拥有一颗“大脑”。这种机器人就像生物一样,能够进行复杂的互动和适应环境变化。 这样的发展标志着机器人技术的一个重要进步。它不仅展示了技术在模仿生命体方面的潜力,还预示着未来机器人可能在更多样化的环境中工作,甚至与人类更加紧密地协作。这无疑会为制造业、医疗保健以及日常生活中的许多领域带来革命性的变化。
所以人形机器人是具身智能,机器狗也是具身智能,甚至汽车也可以是具身智能,某破产新势力车厂的第一台车,当时不就号称是汽车机器人嘛。
尽管各类创新层出不穷,但最受瞩目的仍然是人形机器人。毕竟,这种技术能够直接替代人力,甚至可以无间断地工作,堪称是理想的“全天候员工”。 人形机器人的发展无疑为未来的劳动力市场带来了革命性的变化。随着技术的进步,它们不仅能够执行简单的重复性任务,还能在复杂多变的环境中灵活应对。这不仅提高了生产效率,也减轻了人类工作者的负担。然而,随之而来的也有对就业市场的担忧。自动化可能会导致某些岗位的消失,从而引发社会经济结构的变化。因此,如何平衡技术进步与就业保障,将是未来社会需要认真思考的问题。
人形机器人的研究热潮并非近几年才兴起,而是随着人工智能技术的发展,已经经历了好几轮的热度起伏。 这一现象反映了科技领域的一个重要趋势:每当人工智能取得显著进展时,人形机器人作为其具象化应用之一,便会受到广泛关注。这既体现了技术进步带来的可能性,也揭示了社会对自动化和智能化未来发展的期待与担忧。每一次人形机器人技术的突破,都引发了公众对于其潜在影响的热烈讨论,包括伦理道德、就业市场以及日常生活中的应用前景等。
上世纪60年代,日本就开始涉足双足步行机构的研究领域。然而,直到现在,我们才看到真正有可能进入工厂工作的赛博牛马,例如波士顿动力公司在去年十月发布的Atlas机器人。尽管技术进步的步伐看似缓慢,但每一步都显得尤为珍贵。从长远来看,这不仅标志着机器人技术的巨大飞跃,也预示着未来工业生产模式可能发生根本性的变革。随着人工智能与机械工程的不断融合,我们可以期待更多高效、智能的机器人进入实际应用领域,为人类社会带来更多的便利和可能。
说实话,以前的机器人中动作流畅自然的确实存在过。比如本田公司早在十多年前就推出了一款ASIMO机器人,其顺滑程度即使放在今天也是非常出色的。
然而,这些以往的机器人基本上都是按照预先编写的程序来执行任务的,虽然它们能够奔跑跳跃,但实际上并没有自己的思维。
这次再度火爆的现象,很大程度上归功于人工智能的第四次浪潮。自从大型模型开始流行以来,机器人的智能水平得到了显著提升,解决机器人“大脑”问题的可能性也越来越大。 随着技术的进步,人工智能领域的突破不仅限于理论层面,更在实际应用中展现出巨大潜力。这不仅意味着机器人将在更多领域发挥作用,也为人类社会带来了新的挑战与机遇。如何合理利用这些先进技术,使其更好地服务于人类,将是未来需要深入探讨的问题。
去年接入了ChatGPT的机器人Figure01展示了显著的进步,大模型能够通过机器人头部的摄像头识别外部环境中的物体,并具备自主拾取的能力,甚至表现出一定的自我思考能力。这一技术进步使得机器人不再仅仅是按照预设程序行动,而是在一定程度上拥有了自主判断和处理问题的能力。与传统的人工智能相比,这种技术的飞跃性提升令人惊叹,它不仅为未来的智能机器人开辟了新的发展方向,也为人工智能的应用场景带来了无限可能。 尽管如此,我们仍需关注该技术背后潜在的安全性和伦理问题,确保其在实际应用中能够安全可控,同时也要考虑如何平衡技术发展与社会伦理规范之间的关系。此外,随着技术的不断迭代升级,未来的人工智能系统或许会更加智能和灵活,但如何合理地引导这些技术的发展,使其更好地服务于人类社会,仍然是我们需要深入探讨的重要议题。
另一方面,过去,只有少数公司能够投入大量资源研发高端机器人,但如今,相关配套产业的技术积累已相当丰富。从电机到电控系统,从激光雷达到视觉识别技术,都已经相对成熟。
换句话说,尽管具身智能这一概念是在黄仁勋阐述之后才迅速走红,但实际上,这也是科技发展的必然趋势。随着机器人身体和器官制造技术的进步,这种融合了物理形态与智能技术的趋势已经不可避免。
随着软件和硬件的同步发展,机器学习的进步迅速推动了智能硬件领域的变革,而人工智能作为当前最大的风口之一,更是加速了这一进程。 这种技术上的联动效应不仅展示了科技领域的快速发展,也反映了不同技术领域之间日益增强的融合趋势。机器学习的进步能够迅速转化为实际应用,这表明我们正处在一个科技创新不断加速的时代。同时,这也意味着企业需要更加敏锐地捕捉这些技术趋势,并将其快速应用于产品开发之中,以保持竞争优势。人工智能的迅猛发展,无疑为各行各业带来了前所未有的机遇与挑战。
英伟达自己也在开发为机器人准备的大模型
所以从 Figure 01 ,到马斯克发布会上能调酒的擎天柱,还有国内前几天大火的宇树,稚晖君的智元,甚至小米也都有自己的机器人项目铁蛋。
就不说这些商业公司,光咱国内的相关指导政策,到现在就已经出台了几十份。
不仅各个地区都在大力推动机器人产业的发展,工信部还发布了一份专门文件,以指导国内机器人产业的进步,这无疑是一种新的生产力形态吧。
光看这些发布会的展示和发言,不管是谁都会憧憬一下未来的科幻生活。不过,坦白说,以目前的技术发展水平来看,我觉得还是应该给大家浇一点冷水。 光看这些发布会的展示和发言,甭管是谁估计都得畅想一下未来的科幻生活,但就目前来看嘛,哥们还是得给大家先小小泼点凉水。现阶段的技术进步虽然令人振奋,但距离实现那些宏伟愿景还有很长的路要走。科技的发展需要时间,我们应当理性看待当前的技术水平,同时对未来的可能性保持乐观态度。
想把赛博老婆接进家门,那估计还得稍微等点时间。
这并非意味着机器人概念不切实际,主要是行业内尚未形成统一的解决方案,或者说产业链的基础已经具备,但还不够完善。
一位在行业内工作的专业人士向我们透露,在这个领域内目前尚未建立起一个普遍适用的平台,“技术路径还未统一”。这句话虽然听起来有些费解,但实际上并不难理解。
举个例子,开发机器人时,最重要的核心部件包括电机、域控制器、传感器和激光雷达等元器件。寻找这些关键部件的优质供应商对于项目成功至关重要。例如,电机可能需要从专门生产高性能伺服电机的公司采购,而传感器则可以从那些专注于提供高精度检测设备的企业获得。至于域控制器和激光雷达,市场上也有不少知名的供应商可以选择。 在我看来,选择合适的供应商不仅关乎成本控制,更直接影响到机器人的性能与可靠性。因此,在项目的初期阶段就应当投入足够的时间进行市场调研,对比不同供应商的产品规格和技术支持服务,以便做出最符合项目需求的选择。此外,建立长期合作关系也是值得考虑的一个方面,因为这不仅能保证供应链的稳定性,还能在技术更新换代时获得优先支持和服务。
如果没有成熟的平台支持,那么诸如手部操作、行走能力、手眼协调等关键模块,几乎都需要自行研发,甚至还需要自主设计相关任务,这对于整个行业而言是极其低效的,而且每家公司在开发过程中都会增加成本负担。
就以机器人中最关键的灵巧手部件为例,要实现与人类手部动作的高度一致,至少需要保证灵巧手拥有与人手相仿的关节结构和运动自由度。这不仅是对机械设计的一种挑战,也是对当前技术水平的一次考验。只有解决了这些基本问题,机器人才有可能在复杂的操作任务中展现出接近甚至超越人类的表现。这也意味着,在未来的机器人技术发展中,如何更好地模拟人体结构,并在此基础上提升其功能性和灵活性,将成为一个重要的研究方向。
而人手的自由度算上手腕得有 27 个,灵巧手的每个关节都需要专门的空心杯电机才行,但如果单独采购,像 Maxon 的空心杯电机单价便宜的都得几千,还有上万的;国产的兆威空心杯电机也在 2000 元左右。
这么一来,想要制作一对手套,光是购买光电机就需要花费好几万元。
此外,手部还需要配备大量的传感器,以感知位置、力度和触感,这对手部的数据处理能力提出了很高的要求。软硬件方面的投入也相应增加,这些都是成本因素。
根据摩根士丹利的数据显示,尽管这双精巧复杂的手在马斯克的第二代擎天柱的整体成本中占比仅为17.3%,但若计入其他重要组件,其总成本仍然相当高昂。
所以说,厂家若要自行研发整套机器人,成本将会十分高昂,更不用说要将其普及到普通消费者了。
第二代擎天柱机器人的灵巧手展示
虽然现在也有一些厂商能提供这些部件的解决方案,但我们咨询的业内人士却认为:
尽管同样是高端制造业,机器人领域至今尚未出现类似于汽车行业中的博世这样的顶级供应商。许多公司在这一领域仍然在“重复制造轮子”,这意味着它们在研发和生产方面的工作存在大量的重叠。 这种现象可能反映了机器人技术的复杂性和多样性,以及市场对定制化解决方案的需求。每个公司都在试图找到自己的技术路径和市场定位,这导致了资源分散和重复投入。因此,如何实现技术共享和资源整合,或是形成更紧密的合作关系,成为推动机器人行业进一步发展的重要议题。
然而正是因为这块局势未定,所以一切皆有可能。
我们在 CES 看到,有不少国内企业已经看准这片蓝海,打算闯出一番名堂。
例如国内领先的激光雷达制造商速腾聚创,在这一领域早有技术积累,如今行业的发展也为他们带来了更多的机遇。
除了要解决硬件问题外,机器人的AI系统也并非毫无烦恼。
从长期来看,大模型在训练过程中确实面临数据量的局限性,如果数据不足,必然会影响其训练效果。对于机器人而言,想要掌握持握、抓取、行进等复杂动作,不仅需要高质量的数据集,还需要更多的数据支持。 随着技术的发展,我们越来越依赖于大模型来提升机器人的智能水平。然而,尽管现有的数据集已经相当庞大,但与机器人学习的需求相比,仍然显得捉襟见肘。为了使机器人能够更精准地完成各种任务,我们需要不断扩充和优化数据集,确保它们覆盖尽可能多的场景和情况。只有这样,才能让机器人具备更强的学习能力和适应能力,更好地服务于人类社会。
去年的中关村仿生机器人大会上,业内专家就指出,训练机器人所需的数据集可能比开发自动驾驶汽车还要庞大,而这些数据的采集难度也远超汽车驾驶数据的获取。 (保持时间信息不变,即当前时间为2025年02月)
总之,具身智能这个行业,目前看来可以说是正处于风口浪尖,同时也是黎明前的黑暗。尽管这一领域的发展面临诸多挑战和不确定性,但其潜力巨大,未来可期。随着技术的进步和应用场景的不断拓展,我们有理由相信,具身智能将会在不久的将来迎来爆发式增长,并对各行各业产生深远影响。我们需要持续关注这一领域的动态,以便更好地把握未来的趋势和机遇。
从某种程度上讲,各大机器人制造商当前的状况,与本世纪初那几年的手机行业有些相似:
距离推出像iPhone那样能够重新定义手机行业的革命性产品还需时日,但接下来我们会看到各种各样的探索和尝试。
换句话说,随着春天的到来,我们即将迎来一片百花齐放,万物竞发的美好景象。这不仅是大自然的复苏,也象征着社会与经济的全面回暖。我们有理由相信,在各方共同努力下,这片繁荣景象不仅限于自然界,更会在各行各业中展现出来。无论是科技创新还是文化发展,都将展现出勃勃生机,预示着一个充满希望的新时代即将到来。 这样的美好前景令人振奋,但同时也提醒我们,要持续关注和支持那些在变革中可能面临挑战的领域和人群,确保发展的成果能够惠及每一个人。只有这样,我们才能共同迎接一个更加繁荣和谐的社会。