机器人的未竟之路

人形机器人又一次火了!

2023年8月8日,成都第31届夏季世界大学运动会闭幕式在成都露天音乐公园举行。“梦”,作为主题词,贯穿了成都大运会闭幕式的各个环节。作为闭幕式最引人注目的环节之一,文艺表演《梦想·点亮未来》共分为4个部分,分别是序《梦·直播》、第一篇章《梦想·致生命》、第二篇章《梦想·致青春》和第三篇章《梦想·致未来》。在露天公园举行全球性体育盛会闭幕式,这是中国的第一次,也是世界的第一次,成都大运会闭幕式注定要“破圈”而出。

在这场“破圈”的闭幕式,机器人的出现再次吸引了大众的眼球,使闭幕式的“破圈”更破了“次元”。在文艺表演《梦想·致未来》中,中国科技企业优必选自主研发的Walker X、熊猫机器人优悠等5台大型人形机器人登上舞台,与舞台演员一同完成了一系列复杂而具有观赏性的表演。Walker X骑着平衡车环绕舞台,用手指逐一点亮15块移动屏幕;熊猫机器人优悠手拿自拍杆,将演出盛况直播给全球观众。

这并不是优必选的机器人第一次登上大型表演舞台。2016年春节联欢晚会广州分会场,540台优必选Alpha 1S为孙楠的《冲向巅峰》进行了歌曲伴舞;2018年春节联欢晚会主会场,优必选STEM教育智能编程机器人Jimu在圆桌上随乐起舞;2019年春节联欢晚会深圳分会场,6台优必选Walker机器人与真人舞者们一同献上了popping。

在成都大运会闭幕式上,相比于2019年春晚上的Walker,作为升级版的Walker X和熊猫机器人优悠在科技水平上更进一步。Walker X可以在平衡车的背景下用手指点亮屏幕,熊猫机器人优悠能一手拿伞、一手拿自拍杆,至少显示出代表国内先进人形机器人研发水平的优必选已在伺服驱动器和运动控制卡上取得重大突破。事实也的确如此,沙利文中国的研报显示,优必选是全球第一家完成小扭矩到大扭矩(扭矩从0.2Nm到200Nm)伺服驱动器批量生产的公司,也是全球首批在消费市场将配备多个伺服驱动器的多关节服务机器人商业化的公司之一。

作为具身智能,人形机器人的“具身”部分主要有两部分组成,一是机械部分,二是电气部分。机械部分零部件包括:底座、平衡缸、电机座、大臂、小臂、手腕体、伺服电机、RV减速机;电气部分零部件包括:示教器、线缆、电气控制柜、电源模块、工控机、制冷设备、安全控制卡、运动控制卡、伺服驱动器。这之中,伺服电机、RV减速机、伺服驱动器、运动控制卡被认为是科技密度含量最高的关键零部件,先进生产技术长期以来为日本、瑞士、德国等少数几个国家所垄断。

优必选机器人在成都大运会上所展示的一系列操作,显示我国已在此方面取得突破,这是我国机器人发展的重要里程碑。不过,以优必选为代表的我国机器人科技企业仍然需要在软硬两方面继续下足功夫。硬的方面,高性能RV减速机和伺服电机国产化率仍需提升,这方面依托我国强大制造业生产基础和产业升级能力,在可预见的未来,随着产业整体实力的提升能够较好得到解决。

软的方面,要加强机器人“大脑”的“培育”,强化以AI人工智能大模型为基础的智能操作系统的研发。2023年7月12日,斯坦福大学李飞飞教授研究团队推出VoxPoser智能模型;7月28日,谷歌DeepMind推出全球首个控制机器人的视觉-语言-动作(VLA)模型RT-2。这两个模型对于人形机器人的意义在于,它们使得人形机器人可以不经复杂的编程语言过程而理解自然语言指令,完成人机交互,使得交互效率指数级提升,同时无需特定的数据和训练,更具通用化价值。

事实上,我们可喜地看到,中国人形机器人先进制造企业已经瞄准了这软硬两方面狠下功夫。以优必选为例,当前优必选已全力投入人工智能技术的研发,重点布局于技术包括机器人技术(机器人运动规划和控制技术以及伺服驱动器)、人工智能技术(计算器视觉及语音交互技术)、机器人与人工智能融合技术(SLAM及自主技术、视觉伺服操作及人机交互),并通过专有的机器人软件框架——机器人操作系统应用框架(ROSA)实现功能及控制。与此同时,我国AI大模型的研发热潮也由ChatGPT的爆火彻底激发,包括阿里、京东、百度在内的一系列“大厂”纷纷下场参与大模型的研发,并推出了接近或达到世界先进水平的一系列大模型,这些大模型为人形机器人的操作系统研发提供了足够的“板凳深度”。

机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,人形机器人又是这些明珠中最亮眼、最令人瞩目的一颗。时下一浪接一浪的新技术,3D打印、虚拟现实、元宇宙、人工智能、AI大模型、超高性能运算芯片等等,事实上都为机器人的发展带来无限的新可能,对于包括中国在内的世界上任何一个国家而言,机器人的发展都将是一条永无止境的未竟之路。(作者:云南大学国际关系研究院·区域国别研究院 王子奇)