中国人形机器人产业步入发展快车道
技术和应用是一个产业崛起的两面,产研合作,才是人形机器人可持续发展的基石。
工信部近日印发《人形机器人创新发展指导意见》(以下简称《指导意见》),计划到2025年,初步建立人形机器人创新体系;2027年,综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎。《指导意见》一经发布立即受到各界关注,并引发关于人形机器人的热议。
为何要发展人形机器人?人形机器人,又称仿生人。当前机器人中最为普及的是机械臂,比如工业机器人,通过编程设置让机械臂承担简单劳动。当前,工业机器人和PLC自动化控制叠加,已经基本可以替代人类机械重复的体力劳动,除非人力成本比机器人更低,否则企业都会选择以机器人代替流水线工人。比如汽车制造业就大规模使用以机械臂为代表的工业机器人,但在服装业,还保留了一定的人工。然而,工业机器人等只能代替简单机械的劳动,人体的78个关节能够和骨骼肌肉配合完成上万个不同的动作。所以当遇到复杂工作的时候,需要人形机器人辅助人类来完成。另外,机器人的钢铁之躯,在一些复杂环境中有独特优势,比如火山、地震、事故等现场,机器人能够代替人类进入,而现有履带、轮式机器人在应对复杂地形的时候存在缺陷,所以双足、四足机器人相比于人类更适合这些应用场景。
人形机器人的核心竞争力,并非其像人,而是其双足、四足平衡性,以及基于多关节的多元化动作。比如全球人形机器人的领先企业波士顿动力就有一款Atlas,当前其已经可以完成跑酷、跳跃等动作,有很好的平衡性和机动性,而这些方面过去只有人类才具备。
当然,我们也要承认一点,当前人形机器人的应用还没有打开,我们之所以需要人形机器人,是因为人类关节的灵活性,但人形机器人的关节数量有限,而这些关节配合驱动器完成各种高难度动作,则需要长期的机器学习,通过神经网络等算法和海量数据的结合,才能一步步地完善整套人形机器人系统。
现阶段国内人形机器人产业尚不完善,很多人形机器人还在追求形似,更有甚者,造一个人形外壳,却由真人在背后操控。这就脱离了发展人形机器人的本源目标。
此次《指导意见》的发布,就非常重视人形机器人技术实质大于形式的重要性,主要在两方面来为人形机器人把控未来方向:
其一,从技术角度将人形机器人导向硬科技。提出“到2025年,人形机器人创新体系初步建立,‘大脑、小脑、肢体’等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给”。对于人形机器人,大脑指人形机器人的决策层,一般是为人形机器人多元行动进行编程,未来结合AI大模型,人机交互效率提高,从而降低人形机器人的操作门槛。小脑是AI和感知层的结合,由AI中、小模型主导,通过传感器捕捉信息,通过AI做出动能反馈,提高人形机器人的平衡性,丰富人形机器人的动作。肢体是人形机器人的执行控制层,围绕电机/液压驱动、减速器、关节控制器等等,是机器人动作的执行区域。《指导意见》对人形机器人技术发展方向给予直观描述,明确了人形机器人未来发展方向。
其二,从应用探索来找寻人形机器人发展出口。提出“在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用,探索形成有效的治理机制和手段”。机器人的关键并非在人形,而是基于人形的机器人解决方案,而现阶段由于人形机器人能够做的动作尚不够丰富,所以要探索有限动作能力下,人形机器人的应用突破口。而《指导意见》提出了应用探索方向。在特种装备领域,人形机器人很可能承担危险区域工作任务,利用人形机器人的灵活性,排爆排险。在制造领域,人形机器人将在生产的各个环节更加灵活配置。而在民生服务领域,人形机器人将承担更为复杂的人类工作,并非简单搬运。
综上,笔者认为,中国人形机器人发展重点并非“量产”,而是应用。波士顿动力是当前人形机器人全球技术实力最强的企业,但波士顿动力股权数次易手,原因就在于波士顿动力徒有先进的人形机器人,却很难找到应用场景,而与之对应的,则是标准化工业机器人如日中天的发展势头,技术和应用是一个产业崛起的两面,产研合作,才是人形机器人可持续发展的基石。
(盘和林 本报专栏文章仅代表作者个人观点,特此说明。)