在工業(yè)制造行業(yè)中,人形機(jī)器人能夠進(jìn)行生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測(cè)以及物料搬運(yùn)等工作。優(yōu)必選推出的Walker S機(jī)器人就能夠?qū)T工從危險(xiǎn)、重復(fù)且價(jià)值低的工作中解放出來(lái)。
人形機(jī)器人還在不斷向家庭服務(wù)場(chǎng)景滲透。它們可以根據(jù)家庭的不同需求提供個(gè)性化、專業(yè)化的服務(wù),如陪伴老人、輔助上廁所、協(xié)助吃飯以及打掃房間、做飯等。
宋曉帆表示,人形機(jī)器人的廣泛應(yīng)用意味著其通用適配度高。人形機(jī)器人的“人”不僅指其外形像人,更是指其通用適配能力和勞動(dòng)能力像人。因此,機(jī)器人形態(tài)并非關(guān)鍵,未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更多種形態(tài)的機(jī)器人結(jié)構(gòu),像哪吒一樣“三頭六臂,腳踩風(fēng)火輪”也不無(wú)可能。研發(fā)與生產(chǎn)將更聚焦于提高機(jī)器人的生產(chǎn)力以及為人類提供更多服務(wù),而不會(huì)過(guò)于單純追求與人相似的外形。
何時(shí)實(shí)現(xiàn)“人機(jī)難辨”?
盡管人形機(jī)器人在外形和功能上已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步,但何時(shí)才能真正實(shí)現(xiàn)“人機(jī)難辨”?
宋曉帆指出,人形機(jī)器人由“硬件”和“軟件”兩部分構(gòu)成。硬件包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、關(guān)節(jié)、材料以及傳感器等關(guān)鍵部分。不同技術(shù)的突破將促進(jìn)人形機(jī)器人不同部位的升級(jí),使它們更像人類。要實(shí)現(xiàn)“人機(jī)難辨”的機(jī)器人形式,主要是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié),從現(xiàn)有的電氣化驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)發(fā)展到人工肌肉等仿生技術(shù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu),再配合類皮膚質(zhì)感上材料領(lǐng)域的技術(shù)突破,讓機(jī)器人皮膚看起來(lái)完全如真人一般自然,并獲得真實(shí)的觸感。
2022年日本已經(jīng)利用人類皮膚的細(xì)胞研制出了一種擁有“活體皮膚”的機(jī)器手指,這種手指既能防水又能自愈傷口,標(biāo)志著仿生技術(shù)的再次升級(jí)。
除了皮膚質(zhì)感外,關(guān)節(jié)活動(dòng)也要像人類一樣靈活自如。這涉及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)以及關(guān)節(jié)連接裝置的改進(jìn)。2月21日,波蘭發(fā)布的世界上首個(gè)雙足肌肉骨骼機(jī)器人在這方面實(shí)現(xiàn)了一定進(jìn)步。它不同于以往的齒輪驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)方式,而是裝置了被稱為“人工肌肉”的纖維結(jié)構(gòu)化學(xué)物質(zhì)。通過(guò)在特定位置給予“人工肌肉”特定電流刺激其彈性收縮,從而實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)活動(dòng)。
然而,目前中國(guó)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和關(guān)節(jié)連接裝置仍然依靠傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)方式,尚未達(dá)到高度靈活性和適應(yīng)性。在這方面還需要繼續(xù)深入研發(fā)。
在軟件方面,人形機(jī)器人主要包括運(yùn)動(dòng)控制單元“小腦”和基于人工智能技術(shù)的“大腦”。與他國(guó)技術(shù)相比,中國(guó)在這兩方面沒(méi)有明顯短板,甚至在運(yùn)動(dòng)控制方面還處于世界先進(jìn)水平。但芯片問(wèn)題仍是需要繼續(xù)加大努力的方向。
關(guān)于人形機(jī)器人的發(fā)展前景,中國(guó)信通院在2024年發(fā)布的《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》中將其劃分為五個(gè)層級(jí)。報(bào)告預(yù)測(cè)到2028年人形機(jī)器人將具備穩(wěn)定地走、跑、跳功能和初步的交互能力;到2035年能執(zhí)行結(jié)構(gòu)化任務(wù);到2040年在特定場(chǎng)景下能夠完成大部分非結(jié)構(gòu)化任務(wù)并具備一定的泛化能力;到2045年能夠擴(kuò)大到多個(gè)場(chǎng)景;而到2045年后人形機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)真正的具身智能,通過(guò)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)即可完成各類任務(wù)。
那么,真正能滿足多項(xiàng)需求的機(jī)器人何時(shí)才能進(jìn)入“尋常百姓家”呢?
宋曉帆預(yù)計(jì),綜合考慮現(xiàn)在所處的發(fā)展階段和科技發(fā)展的規(guī)律,預(yù)計(jì)將需要大約10年的時(shí)間人形機(jī)器人才能基本達(dá)到具身智能的階段。
他認(rèn)為,下一步新能源汽車廠商因其強(qiáng)大的工業(yè)制造生產(chǎn)能力,還有在電控、電驅(qū)以及無(wú)人駕駛領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備,因而很有可能成為未來(lái)批量生產(chǎn)機(jī)器人的主力軍。而機(jī)器人的價(jià)格也很可能類比現(xiàn)在的汽車價(jià)格,會(huì)像現(xiàn)在的汽車一樣根據(jù)不同的功能和品牌售價(jià)不同,但很快會(huì)為廣大普通用戶所接受。
此外,中國(guó)人口老齡化加劇、勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變化,以及人們對(duì)機(jī)器人需求的日益增長(zhǎng),都將促使市場(chǎng)向機(jī)器人產(chǎn)業(yè)傾斜。這將進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)普及。