人形機(jī)器人離我們有多遠(yuǎn)
2023-09-04 16:18:52
來源：中國青年報
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機(jī)器人“李白”高舉酒杯，朗誦《將進(jìn)酒》；機(jī)器狗“鐵蛋”抬起爪子，乖乖放到主人手里；機(jī)械臂在一套茶具上方一番操作，沒多久就泡好了一壺工夫茶……走進(jìn)2023世界機(jī)器人博覽會現(xiàn)場，仿佛走進(jìn)了科幻電影的場景。
前不久舉辦的世界機(jī)器人大會，以“開放創(chuàng)新 聚享未來”為主題，同期舉辦了2023世界機(jī)器人博覽會及2023世界機(jī)器人大賽。該活動自2015年至今已舉辦7屆，是中國機(jī)器人領(lǐng)域規(guī)模最大、規(guī)格最高、國際元素最豐富的行業(yè)盛會。
“機(jī)器人是智能制造、萬物互聯(lián)的生力軍，是制造業(yè)皇冠頂端的明珠。”中國科協(xié)黨組副書記、專職副主席、書記處書記束為在致辭中說。在開幕式上，北京市委常委、常務(wù)副市長夏林茂指出，隨著人工智能、新一代信息技術(shù)與機(jī)器人深度融合，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展期。
機(jī)器人行業(yè)發(fā)展趨勢如何？還存在哪些挑戰(zhàn)？中青報·中青網(wǎng)記者走進(jìn)現(xiàn)場，探究這一行業(yè)的前沿發(fā)展方向。
我們?yōu)槭裁葱枰诵螜C(jī)器人
“目前消防機(jī)器人（應(yīng)用）普遍存在的問題，是對輔助功能的重視遠(yuǎn)高于主要功能。”應(yīng)急管理部上海消防研究所所長薛林說。
屏幕中出現(xiàn)一個在水下爬行的機(jī)器人，由于水下環(huán)境渾濁，機(jī)器人的機(jī)械臂又不夠有力，機(jī)器人在前行過程中很容易斜翻。薛林指出，水下機(jī)器人的機(jī)械臂十分短小，其很大成本都花在“油錢”上。從大體來看，消防型機(jī)器人主要功能的花銷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輔助功能。
“生產(chǎn)力最核心的元素就是勞動力，機(jī)器人可以代替人類做重復(fù)勞動的工作，解放人類去做那些有創(chuàng)意的、有意思的工作。”達(dá)闥機(jī)器人有限公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃曉慶在介紹云端智能機(jī)器人時說。
黃曉慶認(rèn)為，機(jī)器人并不是一個簡單的設(shè)備，而是一個系統(tǒng)。通過5G網(wǎng)絡(luò)可以連接到“阿凡達(dá)”身體中，這就是云端智能機(jī)器人的定義。
在人形機(jī)器人制造過程中，如何用電機(jī)控制、模仿人類的大腿，讓黃曉慶感到困擾。這一問題最終得到了解決，他提出“并聯(lián)電機(jī)”的方案，即讓機(jī)器人通過深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)來訓(xùn)練它們在復(fù)雜并聯(lián)體系中實現(xiàn)復(fù)雜動作。
機(jī)器人如何學(xué)習(xí)？他指出，在人工智能“robot GPT”推動下，機(jī)器人的學(xué)習(xí)技術(shù)方法發(fā)生了改變，“所有人類學(xué)專家不需要掌握編程、計算機(jī)科學(xué)，只需要掌握本專業(yè)技術(shù)就可以使用這個平臺，讓機(jī)器人學(xué)習(xí)技能”。
有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，生成式人工智能與人形機(jī)器人融合，可以開啟“具身智能”時代。“具身智能”機(jī)器人是人工智能的終極形態(tài)。
為什么我們需要人形機(jī)器人？這個問題在美國加州大學(xué)洛杉磯分校教授、該校機(jī)器人與機(jī)械實驗室（RoMeLa）創(chuàng)始人丹尼斯·洪（Dennis Hong）7歲時便想到了答案。
丹尼斯·洪從小的夢想就是可以有一個幫助他倒垃圾、做飯的機(jī)器人。長大后，他成為一名研究人形機(jī)器人的機(jī)器人科學(xué)家。
丹尼斯·洪研究出的“ARTEMIS”人形機(jī)器人在本次機(jī)器人大會中展出。視頻中，ARTEMIS在極度的踢打測試中仍能保持平穩(wěn)，奔跑速度達(dá)到2.1米/秒。
“我發(fā)現(xiàn)比爾·蓋茨關(guān)注了我，他說非常高興可以看到ARTEMIS參與2023年機(jī)器人世界杯足球賽。”丹尼斯·洪說。ARTEMIS憑借速度和穩(wěn)定性參加了2023年機(jī)器人世界杯足球賽，并且在競爭中優(yōu)于其他機(jī)器人，其表現(xiàn)在社交媒體中引發(fā)一陣?yán)顺薄?/div>
丹尼斯·洪表示，在2050年的“人機(jī)足球比賽”中，將上演人對機(jī)器人的踢球大賽，屆時他期望機(jī)器人能夠勝過人。
“如果你問我什么時候機(jī)器人才能在我們的生活中真正使用起來，三年前我可能會說，如果我這輩子看見就不錯了，但是今天我不這么認(rèn)為。”丹尼斯·洪在發(fā)言的最后說。
中國電子學(xué)會副理事長兼秘書長陳英在現(xiàn)場發(fā)布的《中國機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2023年）》（以下簡稱“報告”）簡述了中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群現(xiàn)狀。報告指出，從我國機(jī)器人領(lǐng)域國家級專精特新、小巨人企業(yè)和上市企業(yè)分布來看，我國機(jī)器人優(yōu)質(zhì)企業(yè)重點(diǎn)分布在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)，形成了以北京、深圳、上海、東莞、杭州、天津、蘇州、佛山、廣州、青島等為代表的產(chǎn)業(yè)集群，并在當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)企業(yè)引領(lǐng)帶動下涌現(xiàn)了一批在細(xì)分領(lǐng)域具有較強(qiáng)競爭力的新銳企業(yè)。其中北京、深圳、上海的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實力最為雄厚，東莞、杭州、天津、蘇州、佛山機(jī)器人產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展壯大，廣州、青島機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展表現(xiàn)出相當(dāng)大的后發(fā)潛力。
大模型能否成為機(jī)器人的“腦子”
“集群機(jī)器人是近幾年來發(fā)展非常迅速的一個方向，也是人工智能最好應(yīng)用的一個典型案例。”中國工程院院士、湖南大學(xué)教授王耀南在演講中重點(diǎn)介紹了集群機(jī)器人協(xié)同制造的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢。他舉例，如何在飛機(jī)機(jī)身部件加工制造中保證其質(zhì)量和安全，是一個挑戰(zhàn)性問題。
他指出，目前這些大型部件主要采用人工加工方式，缺點(diǎn)是一致性差、效率低。面對此類技術(shù)問題，王耀南提出解題思路。他說，要形成集群機(jī)器人協(xié)同制造模式，可以用多模態(tài)環(huán)境感知、云邊端高效協(xié)作來調(diào)度優(yōu)化，形成完備的路徑規(guī)劃，并通過有效的路徑規(guī)劃來指揮機(jī)器人、調(diào)度機(jī)器人，完成各種復(fù)雜的任務(wù)。
而在中國科學(xué)院沈陽自動化研究所副所長劉連慶看來，隨著老齡化問題加劇，勞動力出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性短缺，無論是服務(wù)型機(jī)器人，還是工業(yè)型機(jī)器人，都將擁有更廣闊的發(fā)展前景。
“人形機(jī)器人涉及很多關(guān)鍵性技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)的突破，或許會帶動一個產(chǎn)業(yè)，比如智能控制的嵌入式計算方法、傳感器技術(shù)，等等。這些技術(shù)在其他行業(yè)也會帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益，帶動很多產(chǎn)品。人形機(jī)器人行業(yè)就像個火車頭。”劉連慶對中青報·中青網(wǎng)記者說。
劉連慶認(rèn)為，機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展或許會取代一些勞動力崗位，但也會創(chuàng)造一些新的崗位。“紡織機(jī)的應(yīng)用，創(chuàng)造了多少新的機(jī)會？”他反問記者。
世界工程組織聯(lián)合會主席約瑟·維埃拉也在論壇上中提到了這一問題。他認(rèn)為，需要給勞動力提供更多的培訓(xùn)，讓勞動力掌握新的技能，準(zhǔn)備好接受新的崗位。
“機(jī)器人當(dāng)然是旨在幫助人類的，多年前，最開始出現(xiàn)洗衣機(jī)的時候，就是為了取代人在家務(wù)中的勞動，它存在的前提是你家里已經(jīng)通水通電。作為工程師，我認(rèn)為這是一件了不起的事情，我們非常高興能夠看到，新的機(jī)器可以來幫助人類，幫助社會。”約瑟·維埃拉說。
報告對中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展圖譜做了具體闡述。其中指出，當(dāng)前我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展水平穩(wěn)步提升，應(yīng)用場景顯著擴(kuò)展，核心零部件國產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快，協(xié)作機(jī)器人、物流機(jī)器人、特種機(jī)器人等產(chǎn)品優(yōu)勢不斷增強(qiáng)，創(chuàng)新型企業(yè)大量涌現(xiàn)。
劉連慶提到，他見過國外的一款聊天機(jī)器人，表情“特別逼真”，如今還配置了ChatGPT語言模型，跟這款機(jī)器人聊天的時候，“就像跟真人聊天”。
“這對服務(wù)型機(jī)器人而言，影響會比較大，以后或許會有更多人機(jī)交互的性能。”劉連慶說。
但他也強(qiáng)調(diào)，目前，研究者還無法用大語言模型，把語言直接“翻譯”成機(jī)器人的運(yùn)動指令。機(jī)器人的行動由運(yùn)動代碼控制，現(xiàn)在的技術(shù)難點(diǎn)，是如何把人類的高級語言轉(zhuǎn)化成可執(zhí)行的底層指令，然后再傳遞給機(jī)器人。用劉連慶的話說，想用ChatGPT給機(jī)器人長個腦子，“現(xiàn)在還做不到”。
未來機(jī)器人會是“有血有肉”的嗎
一代材料就是一代裝備，劉連慶長期從事微納米機(jī)器人和類生命機(jī)器人的相關(guān)研究，據(jù)他介紹，要研制出和人類有更多交互的機(jī)器人，就需要使用“軟一點(diǎn)”的材料；要潛入深海的機(jī)器人，就要用高耐壓、高強(qiáng)度的材料；而他正在研究的類生命機(jī)器人，就要使用生物活性材料。
“簡單來講，這種機(jī)器人是‘有血有肉’的。”劉連慶對中青報·中青網(wǎng)記者說。
他正在研究的這一領(lǐng)域，不但與自動化相關(guān)，也與再生醫(yī)學(xué)和腦科學(xué)相關(guān)。微納機(jī)器人可以執(zhí)行納米尺度上的任務(wù)，可以進(jìn)入人類的血管進(jìn)行診斷和載藥。目前，微納機(jī)器人主要面臨的瓶頸是能源供給和材料問題。
“材料很關(guān)鍵，什么樣的材料進(jìn)到人的身體里面，能夠長期存在，不產(chǎn)生特異反應(yīng)，通過外部的一些裝置還能控制它？如果能找到一種材料，像細(xì)胞似的，直接從血液里獲取能源就是最好的。”劉連慶感慨。
報告指出，機(jī)器人共性與前沿技術(shù)正在迅猛發(fā)展，電子、機(jī)械、生物、材料等大量科學(xué)和技術(shù)正在相互交融中，相互促進(jìn)，融合創(chuàng)新。高端化、智能化生態(tài)構(gòu)建成為中國機(jī)器人未來發(fā)展的關(guān)鍵詞：一是新技術(shù)加快融合創(chuàng)新突破，二是機(jī)器人應(yīng)用場景持續(xù)擴(kuò)展，三是大模型將成為機(jī)器人智能的大腦，四是機(jī)器人助推行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，五是機(jī)器人生態(tài)加速共融共生。
在劉連慶的設(shè)想中，未來理想的狀態(tài)是將免疫細(xì)胞提取出來，改造成微納機(jī)器人。這樣的機(jī)器人甚至可以繞過血腦屏障，直接抵達(dá)腦膠質(zhì)瘤患者的大腦給藥。
與劉連慶一樣關(guān)注機(jī)器人在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的，還有中國科學(xué)院院士楊衛(wèi)。
“人類醫(yī)生要花費(fèi)10多個小時進(jìn)行的手術(shù)，機(jī)器人只要不到1個小時就做完了。”楊衛(wèi)指著大屏幕中的機(jī)器人手術(shù)圖片說。
楊衛(wèi)介紹的主要是“人機(jī)融合Avatar系統(tǒng)”，即通過人機(jī)共享控制將機(jī)器人的機(jī)能與操縱人員的智能有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)機(jī)器人能夠在任意時間、地點(diǎn)按照人的意愿完成任意事情的目標(biāo)。
他指出，在未來，深度人機(jī)共享控制還將進(jìn)一步進(jìn)化。他認(rèn)為，這種控制的優(yōu)勢是天然的人進(jìn)行腦回路控制，隨著數(shù)據(jù)的積累與磨合，數(shù)字助手能夠逐漸掌握人的操縱習(xí)慣，進(jìn)而在指令融合中增加機(jī)控比例，降低人的參與度，提升使用體驗與作業(yè)效率。
“我們給這個人形機(jī)器人穿上上衣、褲子、鞋子。”浙江大學(xué)副教授、云深處科技創(chuàng)始人朱秋國播放了一段視頻。視頻中，人形機(jī)器人“悟空-4”與大學(xué)生們行走在有坡度的浙江大學(xué)校園草地中，學(xué)生們正在對它進(jìn)行平穩(wěn)度測試。
“未來我們還將研究出更靈活、平穩(wěn)度更高的人形機(jī)器人。”朱秋國在演講最后說。（見習(xí)記者 李瑞璇 記者 張渺）
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