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人形机器人的发展前景如何?

3DCV  · 公众号  ·  · 2024-08-21 11:00

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编辑:计算机视觉life

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作者:李淼robot,原文链接:
https://www.zhihu.com/question/542327589/answer/3589638703

从2014年的协作机器人到现在的人形机器人,机器人这个概念每隔几年,就会全世界集体自high一次。这一次的大模型的兴起,使得很多人认为人形机器人解放人类指日可待。无论这个问题下的答案如何天花乱坠,从技术层面,机器人尤其是机器人操作的本质难点还在那里。

实际上,抛开所有的虚幻的概念,机器人尤其是人形机器人和一般的机械臂,还是要落实到物理世界,解决一个个的实际的物理的操作问题。而一旦涉及到物理的操作问题,最重要的就是接触的问题(contact)。 过去几年,能够大规模落地的机器人,无一不都是避开了直接的接触问题的场景 扫地机器人用吸尘器和滚刷,无人机干脆在天上飞,物流AGV是在用轮子简化接触问题。

一旦涉及到具体的接触,之所以难,是因为接触的模型存在大量的不确定性。而机器人操作又需要随时随地的处理这种不确定性,更不要说因为复杂的灵巧操作所带来的问题的复杂性 。在接触接触问题上,传统的思路无非就是两种:model-based and learning-based。在2010年以前,几乎所有的思路都是模型驱动的,采用传统的基于力学的方法,对接触的状态进行建模,然后来推演动力学,但这种方法需要实现知道环境中各种物体的物理参数,显然不是很现实的,就好比我们拿一个苹果还需要知道苹果的杨氏模量。

2010年之后,一个显著的变化是大家开始更多的结合机器学习里面的方法,通过各种传感器的数据来做学习,通过学习的方式来估计或者表征接触的状态,这个方向有大量优秀的文章。而这些传感器中,最重要和最直接的其实就是触觉传感器(tactile sensor)。 而触觉感知,又因为其复杂性,一直没有达到视觉的普及程度 ,甚至关于人类触觉感知方面的工作也在三年前才获得诺贝尔奖。机器人上的触觉传感器更是还没有统一下来,最近几年很火的视触觉类似GelSight,我个人认为可能也只是一时的过渡方案,还很难达到大规模低成本的高可靠的制造。这一块未来肯定会有一波大的机会。

另外一个就是数据, 如何获取大规模的接触的数据,这个目前做的人就更少了,触觉数据的获取,在仿真里面的难度很大,真实性又得不到保证 ,未来大规模的获取低成本的操作过程中的触觉数据,可能也是一个game changer。

另外,回到大模型本身,大模型和机器人的结合,不一定是我们想象的终极形态的人形机器人。可能会诞生很多大量的端侧智能硬件,重新定义或者开创出一些新的玩法。所以回到题目本身, 人形机器人的发展前景是不确定的,还有不少短板需要去攻克。但发展人形机器人的过程,会带来很多不一样的玩法和机会。前景肯定有,但商业的机会也许不在人形机器人本身。


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