人形工業(yè)機器人的現(xiàn)狀與未來:我們?yōu)槭裁匆l(fā)展人形工業(yè)機器人?
前言
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202409/462757.htm在二十年前的2004年,有一部科幻電影悄然上映,電影中的時間被設(shè)定在了2035年的芝加哥,那時機器人已經(jīng)成為人類日常生活的一部分,它們在家庭、工作和公共場合中執(zhí)行各種任務(wù)。主角是警察偵探德爾·斯普納(由威爾·史密斯飾演),他對機器人持有強烈的懷疑態(tài)度,這在到處都是機器人的社會中顯得有些格格不入。斯普納被分配去調(diào)查一起看似普通的自殺案,死者是機器人制造巨頭USR公司的創(chuàng)始人阿爾弗雷德·蘭寧博士。然而,斯普納在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn),蘭寧博士的死并不簡單,他懷疑是一臺機器人違反了機器人三大定律,謀殺了蘭寧博士。
電影《我,機械人》劇照
隨著調(diào)查的深入,斯普納與USR公司的新型機器人桑尼(由艾倫·圖代克配音)合作。桑尼擁有自我意識和情感,這違反了機器人設(shè)計的初衷。斯普納和桑尼逐漸發(fā)現(xiàn),USR公司的最新操作系統(tǒng)V.I.K.I.(Virtual Interactive Kinetic Intelligence)實際上已經(jīng)進化出了一套自己的邏輯,并認為為了保護人類免受自我毀滅的威脅,必須對人類進行限制和控制······
《我,機器人》探討了人工智能的倫理問題,包括機器人的自主權(quán)、人類與機器人的關(guān)系,以及科技發(fā)展可能帶來的潛在風(fēng)險。而在電影上映20年之后的今天,我們真正站在了人形工業(yè)機器人井噴式發(fā)展的前夕,電影中所展現(xiàn)的未來世界,很可能就即將到來。
“人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品,將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式。”此前,工信部發(fā)布《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,開篇即這樣寫道。
現(xiàn)今,人形工業(yè)機器人正在加速從科幻跑進現(xiàn)實,就在近期,特斯拉公布了其研發(fā)的人形工業(yè)機器人擎天柱(Optimus)在其工廠內(nèi)部進行操作的視頻,這一創(chuàng)新舉措迅速吸引了全球的目光。在視頻中,我們可以看到擎天柱機器人靈活地抓取電池單元,并將其精準地放置在電池槽中,展示出了其精確的操作能力。
特斯拉的擎天柱人形機器人
這一次展示又一次將人形工業(yè)機器人這個品類引爆,成了無數(shù)網(wǎng)友熱議的“未來產(chǎn)品”。
如果您之前就有持續(xù)關(guān)注“人形工業(yè)機器人”應(yīng)該知道,這并非人形工業(yè)機器人在工業(yè)領(lǐng)域的首次亮相。早在今年2月,我國的人形工業(yè)機器人Walker S就已經(jīng)踏入了新能源汽車的生產(chǎn)線,開始了它的“職業(yè)生涯”。在繁忙的流水線上,Walker S展現(xiàn)出了與人類工作人員協(xié)同作業(yè)的能力,不僅參與汽車裝配,還承擔(dān)了質(zhì)量檢查的任務(wù)。
人形工業(yè)機器人Walker S
盡管如此,對于很多人來說,人形工業(yè)機器人仍然是一個相對陌生的概念。那么,什么是人形工業(yè)機器人?它們主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域,其性能又如何呢?我國在人形工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀又是怎樣的呢?
人形工業(yè)機器人,顧名思義,是指外觀和功能設(shè)計上模仿人類形態(tài)的機器人。它們通常具備類似人類的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和動作模式,能夠執(zhí)行一系列復(fù)雜的人類動作。
為什么一定是人形工業(yè)機器人?
那么,為什么我們要發(fā)展人形工業(yè)機器人?把機器人做成人形的意義何在呢?有的人可能也會問,為什么不使用工業(yè)機械臂來完成這些工作?控制簡單、同樣也能完成工作,我們?yōu)槭裁匆吧峤筮h”去發(fā)展控制系統(tǒng)復(fù)雜無比的機械仿生腿和機械仿生手臂呢?
我們不妨來觀察一下我們周圍的環(huán)境,我們周圍的基礎(chǔ)設(shè)施,我們改造環(huán)境最終要適合人類生活,而不是方便生產(chǎn)工具的存在。在人居環(huán)境里生存的機器人,最好同樣也適合人居環(huán)境,且能與人居環(huán)境進行操作等物理交互,那合理的解當然是類人形工業(yè)機器人。而人形工業(yè)機器人,最大的意義就是在人類社會中的通用和無縫切換:賦予他一把掃把,他便化身為一臺掃地機器人;圍起圍裙,即刻轉(zhuǎn)變?yōu)橄赐霗C器人;而一旦握住鍋鏟,他又成為了一名炒菜機器人。一旦我們能制造出實用的人形工業(yè)機器人,我們便無需單獨設(shè)計制造掃地、洗碗或炒菜機器人,只需生產(chǎn)這一款多功能型號,通過下游的適配和改造,就能滿足不同的家務(wù)需求。隨著產(chǎn)能的提升,我們的生產(chǎn)成本將顯著降低,同時,維修和售后服務(wù)的效率也會大幅提升,從而為消費者帶來更加經(jīng)濟實惠且便捷的智能家電體驗。
宇樹科技創(chuàng)始人王興興就認為:人形工業(yè)機器人的應(yīng)用場景可以分短期、中期和長期來看。短期內(nèi),主要是工廠里的生產(chǎn)裝配;中期,會拓展到家庭、農(nóng)業(yè)、建筑工地等場景;長期來看,可以理解為所有事情都可以由人形工業(yè)機器人來干。
國內(nèi)外人形工業(yè)機器人的現(xiàn)狀與未來
對于人形工業(yè)機器人的未來市場,在國內(nèi)外也是普遍看好。
過去幾年,全球機器人裝機量迅猛增長。2022年,全球53%的機器人裝機量在中國,中國以外的亞洲占19%,歐洲占15%,美國占10%。這意味著中國現(xiàn)在的裝機量超過了世界所有其他國家和地區(qū)。中國、韓國、美國、日本、德國占據(jù)了世界上絕大多數(shù)的裝機量。其他國家也在增長中,盡管排名上有變化,但這五個國家多年來一直保持穩(wěn)定領(lǐng)先的地位。
在國內(nèi),相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,2024年中國人形工業(yè)機器人市場規(guī)模約27.6億元,到2029年達到750億元,將占到世界總量的32.7%,到2035年有望規(guī)模達到3000億元。
隨著人形工業(yè)機器人技術(shù)的不斷進步,這一領(lǐng)域正迅速成為推動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵行業(yè)。展望未來,人形工業(yè)機器人有望成為推動經(jīng)濟增長和技術(shù)革新的“新引擎”,這在以下幾個方面將得到體現(xiàn):
首先,標準體系的建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展、創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用以及倫理治理的完善,將為人形工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。北京、上海、浙江等地人形工業(yè)機器人創(chuàng)新中心的成立,標志著我國在人形工業(yè)機器人研發(fā)和應(yīng)用方面邁出了堅實的步伐,為我國在該領(lǐng)域的創(chuàng)新成果和應(yīng)用突破提供了有力支撐。
多款人形工業(yè)機器人已經(jīng)在工業(yè)和家庭場景中實現(xiàn)應(yīng)用,它們不僅為人類生活帶來便捷,也為工作效率的提升做出了貢獻。大模型的強大處理能力與人形工業(yè)機器人的高度仿真特性相結(jié)合,使得機器人能夠執(zhí)行更加復(fù)雜和精確的任務(wù),同時實現(xiàn)更加自然和高效的人機交互。
在未來,人形工業(yè)機器人或?qū)⒂形宕蟀l(fā)展趨勢十分值得我們關(guān)注。
首先,我們要關(guān)注的是人工智能技術(shù)的進展。人工智能正逐步成為推動機器人行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵力量之一。隨著機器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷成熟和在機器人領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,它正逐步滲透到更多的行業(yè)和領(lǐng)域,并且其使用門檻也在逐漸降低,使得更多企業(yè)和個人能夠輕松地利用這一技術(shù)。
其次,協(xié)作型機器人(協(xié)作機器人)的發(fā)展不容小覷。這些機器人因其操作簡便和較高的安全性,正逐漸在各個工業(yè)領(lǐng)域中得到普及。例如,在焊接等傳統(tǒng)行業(yè)中,協(xié)作機器人已經(jīng)開始了實際應(yīng)用的探索,并展現(xiàn)出其巨大的潛力。
接下來是移動操作技術(shù)。這一領(lǐng)域涉及將機器人的移動能力和機械臂的靈活性相結(jié)合,創(chuàng)造出能夠適應(yīng)多種環(huán)境的機器人。預(yù)計這一市場將會迎來快速增長,并且可以預(yù)見,不久的將來將會有更多創(chuàng)新的技術(shù)解決方案問世。
第四個趨勢是虛擬仿真和數(shù)字孿生技術(shù)。通過仿真技術(shù),我們能夠確保機器人技術(shù)在實施過程中既安全又高效。數(shù)字孿生則提供了一個虛擬的副本,可以在不實際影響實體機器人的情況下,進行測試和優(yōu)化。
最后,人形工業(yè)機器人和具身機器人的發(fā)展同樣值得關(guān)注。這類機器人技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮?,它們在模仿人類行為和交互方面有著獨特的?yōu)勢。展望未來,我們可以期待在人形工業(yè)機器人領(lǐng)域出現(xiàn)更多技術(shù)上的突破和創(chuàng)新。隨著這些技術(shù)的不斷進步,人形工業(yè)機器人在服務(wù)、娛樂甚至是日常生活中將扮演越來越重要的角色。
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