人形机器人打开具身智能蓝图
从搬运重物到端茶倒水,从进厂打工到做饭叠衣,随着大模型技术的融入,人形机器人正在加速其“进化”过程。这一变革不仅意味着机器人技术的新飞跃,更是产业界和学术界共同推动的结果。随着越来越多的企业和技术巨头进入人形机器人领域,一场全新的技术革命正在全球范围内展开。
随着全球首例纯电驱全尺寸人形机器人“天工”在北京人形机器人创新中心实现“拟人奔跑”,人形机器人正逐步成为市场关注的焦点。而业界人士也普遍认为,人形机器人在工业场景的落地已经指日可待,入户服务则可能在未来的十年内实现。这种趋势的背后,反映了市场对于人形机器人的迫切需求和期待。特别是在老龄化社会和劳动力短缺的背景下,人形机器人在制造业和特殊作业领域的应用前景尤为广阔。它们能够完成高风险、重复性的工作,降低职业伤害和提升工作效率。
人形机器人的发展离不开大模型的加持。大模型为机器人注入了前所未有的感知、理解、推理和决策能力,使其能够完成复杂环境的多元任务。与此人形机器人的形态设计也开始走向“人形”,这是因为人类社会的各种基础设施和场景构建都是基于人类的物理特性进行的,人形设计可以降低适配成本,快速适应环境。人形机器人还具有走入人类生活、服务人类的目标,人形设计是与人类交互最自然、体验最优的形态。随着技术的不断进步,人形机器人正朝着更智能、更灵活的方向发展。在这一进程中,“聪明脑”、“敏捷手”、“灵巧脚”成为了人形机器人的重要组成部分。大模型的迭代让人形机器人的“大脑”变得更加聪明,而软硬件能力的提升则使机器人的运动更加灵活。这一切都为未来人形机器人在各个领域的广泛应用提供了可能。“一条千亿元规模的赛道已经开启,市场需求的驱动、产业链的完备以及核心技术的突破都是不可或缺的。”优必选副总裁焦继超表示,“机器人+大模型”的落地提速正在推动人形机器人的普及和应用。在技术路线上,人形机器人已经越来越接近人类的思考、决策和执行过程,它们不再仅仅是简单的工具或设备,而是具备高度智能和自主性的新物种。随着技术的不断进步和应用的拓展,未来的人形机器人将会更好地适应人类社会的需求和生活方式,为人类带来更加便捷和高效的服务体验。在人工智能的浪潮中,人形机器人正以前所未有的速度进化着。从依赖传统的语音交互、视觉识别,到运用VLA(视觉语言动作)多模态大模型完成“大脑”功能,人形机器人的智能水平不断提升。与此其运动控制也从单纯的模型优化,跃进到利用强化学习、模仿学习实现“小脑”与“躯干”的功能模拟。
大模型的迭代为人形机器人带来的不仅仅是“大脑”层面的认知提升,更是对整个身体感知与执行功能的全面革新。如今,人形机器人在理解、推理、规划等方面的能力得到显著增强,而这一切都离不开大模型的深度应用。这种应用不仅仅局限于“大脑”,更是渗透到“小脑”“躯干”所参与的感知与执行过程中,人形机器人的泛化能力得到空前强化。
人形机器人的智能体在与物理世界的交互与反馈中展现出巨大的潜力。随着其泛化能力的提升,人形机器人能够更好地与现实场景融合,降低部署成本和应用门槛,这正是具身智能发展的方向。正如焦继超所言,人形机器人的智能体服务于现实场景,致力于解决人类的实际诉求。
人形机器人的进化之路并非一帆风顺。目前,人形机器人面临着一系列挑战,如莫拉维克悖论所揭示的,人类在直觉和某些无意识技能方面的能力对机器来说难以模仿。人形机器人的能力瓶颈并非在于“大脑”的感知、理解、判断,而在于缺乏类似人类“小脑”的泛化执行能力。这导致了人形机器人在执行任务时存在速度和敏捷度的问题。
针对这一问题,专家们提出了多种解决方案。其中之一是利用高精度模拟真实世界的物理场景,在仿真环境中合成数据来进行训练。实时性和推理速度也是人形机器人面临的另一个瓶颈。目前基于大模型的机器人控制在线决策存在延迟,无法满足工业场景的严格要求。这需要更多的技术突破和创新来解决。
尽管面临挑战,人形机器人的发展前景仍然充满希望。多位受访者认为,人形机器人的成长速度正在加快,虽然距离产业爆发的“iPhone时刻”还有距离,但其在工业场景的落地预计在未来一两年内实现。熊友军预测,人形机器人将率先在工业场景落地,然后逐渐应用于商业场景,并最终进入千家万户,这一过程大约需要十年左右的时间。
中国作为全球申请人形机器人技术专利最多的国家,正为人形机器人产业的稳健发展奠定坚实基础。专家们期待着能够实现“类脑模型”,把所有模态数据整合在一起,提高响应敏捷性,真正实现具身智能。这一目标的实现将标志着人形机器人技术的重大突破,也是行业未来的发展方向。