人形机器人即外形类人的机器人,能胜任多种应用场景,也被业内视为通用人工智能的最佳载体。
新年伊始,人形机器人就“大消息”不断;特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)更大胆预测:
若人类文明基石稳固,20年后地球上可能会有10亿个人形机器人。
科幻电影照进现实:
20年后地球上可能有
10亿个人形机器人?
在2004年上映的科幻电影《我,机器人》 中,威尔·史密斯扮演的人类与“叛变”的人形机器人对峙的画面令人印象深刻。二十年后的今天,这幅看似科幻的画面,似乎已经走进现实。
综合广州《21世纪经济报道》、深圳证券时报网、上海一财网报道,2024新年伊始,来自挪威的人形机器人初创企业1X Technologies就宣布完成了1亿美元的B轮融资,投资者包括电子巨头三星旗下的投资基金NEXT。
在此之前,1X背后已有人工智能巨头“撑腰”。2023年3月,1X获得了一轮由OpenAI创业基金领投的2350万美元融资,成为OpenAI投资的第一家硬件公司。
由此不到一年时间,1X已经筹集到了超过1.2亿美元。
1X并不是唯一一家开年就出现“重磅消息”的人形机器人公司。
2024年刚刚开始,斯坦福团队、宝马公司、特斯拉创始人马斯克等也纷纷发布了关于人形机器人的新进展和新目标。
在过去几十年里,人形机器人经历了各种高校、科研院所的研发,有高潮也有低谷。
人形机器人基本上具备三个部分,第一部分是身体,第二部分是小脑,第三部分则是大脑。
身体必须要有足够的硬件,例如传感器和执行器,小脑会主导视觉、触觉各种感知来控制身体,完成复杂的任务,
最后大脑主导上层的逻辑推理、决策、长时间的规划,以及与其他的智能体和环境进行自然语言交流。
波士顿动力等公司很早就研制出了人形机器人的本体,小脑部分也相当发达,但面对商业化,一是成本无法下降,二是仍然缺少一个智慧的大脑。
如今,生成式人工智能的出现,使人形机器人在大脑层面突然不再像过去一样遥远了。宇树科技创始人兼首席执行官王兴兴认为,2023年人工智能的进展速度已经远超机器人所需的技术。
马斯克近日对人形机器人的发展大胆预测称:若人类文明基石稳固,20年后地球上可能会有10亿个人形机器人。
这一预测源于人工智能研究实验室Midjourney创始人大卫·霍尔茨在社交媒体上的一篇帖子。
霍尔茨写道:“我们有理由期待,在21世纪40年代,地球上将有10亿个人形机器人。而到了21世纪60年代,整个太阳系将有1000亿个机器人(主要是外星机器人)。”
对此,马斯克回应道:“这很有可能成为现实,但前提是文明的基石必须坚不可摧。”
业界公认,通用机器人身体形态最合适的就是人形。
人类社会现有环境主要是为人类而定制,例如楼梯的结构、门把手的高度、被子的形状等,因此如果能够打造一个有泛应用的通用机器人,人形是最合适的形态。
过去制造业一直是机器人应用的主战场,从传统的工业机械臂到协作机器人,它们大多专注于自动化产线上的单一重复任务,功能较为单一且灵活性有限。
而如今人形机器人有望打破这一局限,承担更为复杂、机动化需求更强的工作。
全球范围内的劳动力变化和技能短缺问题日益突出。不仅发达国家面临劳动力老龄化,新兴经济体也正经历快速的去工业化进程,这导致传统制造业普遍面临严峻的人力资源压力。
与此同时,新一代数字化、智能化技术飞速发展、使得机器人的作业范围和效率都得到大幅提升,人形机器人正是这一趋势的典型代表。
它们高度仿人,能够像人类一样行走、工作,这为它们带来与生俱来的优势,例如利用人造手与手指进行精细操作,通过双足移动到作业位置,使用语音交流理解任务要求等。
在《我,机器人》中,时间背景设定在2035年,机器人已深入人类日常生活的各类场景,能够胜任各种工作。
人形机器人具体的落地场景也已经浮现。
综合路透社、《上海证券报》、福布斯中文网报道,今年1月,美国人形机器人初创公司Figure宣布与汽车巨头宝马达成一项合作协议,将在宝马位于美国南卡罗来纳州的斯帕坦堡工厂部署人形机器人。
斯帕坦堡工厂每天产出约1500辆车,拥有1.1万员工,出口额高达96亿美元。
截至目前,工厂环境中使用的机器人,主要执行重复性和精确的任务。但是人形机 器人最显著的区别是,它们能像人一样与环境交互,甚至可以自我优化和纠正错误。
按照Figure公司官方说法,人形机器人只需要“看一看”人类示范的演示视频,再加上10小时端到端的训练,就能学会视频里的操作技巧,然后完全自主地搞定任务。进入宝马工厂后,它们主要替代人类从事一些危险度高的任务。
即将上岗的机器人Figure 01,身高1.67米,可承重19.95公斤,充电后,它可以运行5 小时,行走速度为每小时4.3公里。
初期阶段,它将从“少量工作”开始,随着时间推移,这些由人工智能驱动的人形 机器人将加入更多的制造工作,包括箱子搬运、拾取和放置任务、托盘装载,以及汽车制造商一直难以留住人工工人的其他岗位。
如果达到目标,Figure 01的部署数量将会增加,预计需要12到24个月的时间真正集成到宝马的制造流程中,包括车身车间、钣金和仓库等工区。
除了工业场景,医疗护理行业也已经开始了对人形机器人的应用。
2019年,1X公司在挪威桑纳斯康复医院启动了一个项目,测试了医护助理机器人“夏娃”,让其执行后勤工作。这家医院认为,使用人形机器人担任医护助手,有望节省约200个原本用于简单后勤工作的护士工时,让护理人员能有更多时间照料患者。
“夏娃”身高1.86米,重量86公斤,最快行走速度每小时14.4公里,可以负重15公斤,充满电后运行时长6小时。
目前,1X的主要客户除了桑纳斯康复医院,还有充电综合服务公司Everon,这两家公司部署了约250台机器人,它们可以像人类一样运动,感知周围环境并与之互动,能够完成转弯、开门、抬起物品等多种人类精巧活动。
马斯克此前声称,人形机器人的潜力比特斯拉的电动汽车业务更重要。在他的宏伟蓝图中,有一款名为擎天柱(Optimus)的人形机器人。
他发布的一段视频展示了擎天柱机器人折叠衬衫的场景,虽然有人质疑这是人类在控制机器人的动作,但马斯克坚信,擎天柱最终将能够在任何环境中完全自主地完成这样的任务。
马斯克去年曾表示,特斯拉已经生产了10台擎天柱,预计将在今年应用于特斯拉工厂。1月马斯克参加特斯拉财报电话会议时又表示,擎天柱的价值有可能远远超过特斯拉其他产品的价值总和。
部分擎天柱很有可能“在2025年的某个时候发货。不过,考虑到特斯拉的交付“拖延症”普通消费者购买擎天柱量产机器人可能需要等待更长的时间。
人形机器人能实现的操作,已经超出不少人的想象。
综合北京果壳网、极客公园网报道,今年1月初,斯坦福大学团队带着会炒菜做饭、收拾衣服、逗猫的全能家政机器人闪亮登场。
这个“家务全能”机器人Mobile ALOHA,只要50次训练就能掌握一项任务,成功率达90%以上,例如给手机充电、打绳结、用耳机。
在一段时长3分钟的视频中,机器人做了三道粤菜:虾仁滑蛋、干贝烧鸡、蚝油生菜。做菜时,它打鸡蛋、煎虾仁、翻动鸡肉,动作十分熟练。
怎么机器人一下子变得这么灵巧了?机器人上岗干家务的未来还会远吗?
据开发团队介绍,机器人双手操作的模仿学习此前没有得到广泛应用,主要有两方面原因:
一是缺少易于获取、即插即用的全身远程操作设备,二是此前机器人在学习双手操作完成复杂任务方面表现不佳。
为了让机器人学会复杂的动作、学会应对训练中没有的突发状况,研究团队将模仿 学习算法与静态数据进行协同训练,达到了不错的效果。
比如在机器人正要打开杯子的时候把杯子拿走,或者在它换电池的时候在旁边放上杂物,在受到干扰的情况下,机器人也能继续完成任务。
在搬椅子任务中,研究者只训练它搬动三把椅子,然后在测试时布置了五把椅子, 机器人也能把它们全部摆好。
另一边,受到科技巨头青睐的挪威公司1X设计出双足机器人,并以人体肌肉运动为模型,对其进行“高精度”和“轻柔度”的设计,在铝芯之上覆盖了一层软层,使它和人类一样柔软、轻巧。