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爆火的人形机器人将如何发展?世界机器人大会发布十大趋势展望

作者 | 梁昌均

今年以来,随着大模型的爆火,人形机器人加速发展,不少企业都从概念验证、产品原型,逐渐走向了商业量产。未来人形机器人将如何发展?

在8月21日的2024世界机器人大会开幕式上,世界机器人合作组织理事长、中国科学院院士乔红认为,近年来人形机器人蓬勃兴起,敏捷性、灵巧性、智能性日益发展,有力地促进了科技创新和产业创新的深度融合。

基于当前的技术应用和生态,乔红代表主办方发布了人形机器人十大趋势展望。

之一,在人形机器人专属部件与材料方面,高爆发电机、高算力芯片、精密减速器、高精度传感器、长续航电池等核心零部件,将构筑起更加稳定、更加高性能的人形机器人的硬件系统。

其次,人工智能将赋能人形机器人设计。基于神经 *** 、图语法、进化算法等人工智能技术,将能够将场景和任务的需求自动构建人形机器人的腿足、手臂、躯干等模块,实现形态和控制的协同优化。

第三、人形机器人的运动智能。这具体包括三个方面:复杂地形行走,有望适应为人类搭建的斜坡、阶梯、门槛等复杂地形和狭窄环境,实现稳定、自适应、抗干扰地行走。

在双臂协同操作层面,在下半身抖动的情况下,通过双臂的协同,使用人类的工具和装备,完成高性能的作业任务。此外,还要关注软补硬技术,在硬件性能欠佳和传感信息缺乏的时候,通过软补硬的技术系统,寻找和充分的使用环境和信息约束,弥补硬件的不足,实现高水准的任务执行。

第四个趋势是,人形机器人将呈现多模态发展。通过充分融合语音、图像、文本、传感信息、3D语音等多模态的信息,为人形机器人的感认知和决策提供更强的多模态理解、生成和关联能力,提升在复杂环境当中的更强的通用性和泛化能力。

第五、在人形机器人的大规模数据集方面,基于仿真合成或实体人形机器人的采集,构建大规模非标准化的人形机器人的数据集,有利于提高人形机器人的本体设计、仿真验证和算法迁移等。

对于人形机器人和具身智能的发展,乔红认为,具身智能可以在高变化不确定的环境下做出迅猛精准的反应。这种高质量、高性能的智能系统,既不是单纯地把虚拟环境当中的计算机仿真的结果放到机器人里面,也不是完全是偏于机器人物理空间的机电系统,而是和人形机器人紧密相关。

第七,在人形机器人研发路径方面,不同于现在更多是从外向内对人的模拟,还应该考虑从内到外去模拟人的肌肉骨骼系统、神经机理,探索人类实现高灵巧、高柔顺、高智能、高学习能力的本质。这作为人形机器人探索的一个新途径,有望搭建更接近人的高稳定系统。

乔红还提到了人形机器人开源社区。她认为,这将推动在全球范围内聚集人形机器人领域的专家学者,促进技术研讨、信息交流和多方合作,助力产业链上下游的深度融合和协同发展。

此外,未来还会形成人形机器人大工厂。在软件环境中打通基于分析技术和大模型的本体设计-控制-智能算法研发,根据性能需求需求,快速定制化设计和加工高质量的智能机器人系统,通过软硬的一致性和新型零部件的研发,实现硬件系统及其验证应用。

最后,在人形机器人的道德伦理和安全性方面,通过制定相关的法律法规,确保人形机器人的设计、开发和应用合乎人类道德和伦理价值,持久保障人类使用人形机器人的权益和安全性,将为全人类带来更多的福祉和便利。

在人形机器人的垂直应用方面,乔红认为,人形机器人具有通用性、智能性,而且能够无缝使用人类的工具,这保障了它一定有更加广泛的应用场景,将深刻变革人类的生产生活方式,引领社会走向全新的智能化的发展阶段,为各行各业带来颠覆性的变革。

比如,在工业领域,将更多参与危险的核心作业环节,大幅度的提高效率和安全性。在特种领域,能在极端环境下执行科研探索、救灾抢险等,以及安防巡检等任务。此外,在民生服务领域,人形机器人将全面融入人类生活,提供更好的家政服务、医疗辅助等。