今天,机器人在我们的生活中并不少见,但有手有脚、能走能跳的人形机器人却并不多。对于物流来说,智能机器人AGV\AMR,早以广泛应用于仓储物流之中,无人配送小车,在校园或高新区也可偶尔见到。
但这些物流机器人,在其形态上,却与“人”大相径庭,往往酷似货架和手推车的结合版,这对充满幻想的人来说,难免失望,那么,有没有人形物流机器人呢?如果有,离我们还远吗?本文就此谈几点看法。
人形机器人,是人类对于机械和科技的最初梦想,可追溯到远古。古希腊学术重镇亚历山大港被人们比作硅谷鼻祖,这里曾经是无数能工巧匠的家,在这里发现了人形机器人的远古化石——自动人偶。
“人形机器人”的现代定义首次问世,是在法国作家维里耶的代表作《未来夏娃》中,那是1886年。1495年,达·芬奇手绘了人类最早的机器人雏形。
此后数百年间,人类对机器人的幻想,从未间断,从著名的图灵测试,到阿西莫夫的机器人三定律,再到《变形金刚》、《机器人总动员》、《超能陆战队》、《哆啦A梦》等一系列影视作品。
1973年,日本早稻田大学的加藤一郎,研发出世界上第一个人形机器人。叫WABOT-1,开人形机器人实体之先河。
此后,进入人形机器人赛道的主要企业有波士顿动力、Agility Robotics、丰田、本田、软银旗下的Aldebaran Robotics等等。
人形机器人领域,业内公认的技术最为强大的企业是波士顿动力,一直深耕于此,至今已有数十年的技术积累,其目标是创造最类人的机器人,曾推出平衡性超强的人形机器人而震动科技界,他们的机器狗可以将身上的包裹有效率地派送到用户门前。
Agility Robotics的人形机器人为双足机器人Cassie,Cassie的反馈控制和自主系统允许其在城市环境中快速移动,可以有效帮助大型工厂和仓库的运输。
软银携资金进入人形机器人领域,旗下Aldebaran Robotics的人形机器人产品为情感类机器人Pepper,2014年问世,具有较高的情商及熟练的社交技巧。
丰田旗下人形机器人为T-HR3系列,侧重于特殊情况下的双足机器人;本田的人形机器人为E2-DR系列,被设计为救灾机器人。
然而,攻克人形机器人这块硬骨头确实不容易,最近三年,就有多家人形机器人企业被击倒。
2018年6月底,本田宣布了终止对Asimo的开发;本田的ASIMO自2000年问世后,前后推出了7代,到2011年,其双足机器人能很好保持平衡,行走时速最高达到9公里,但在商业化落地上,看不到前景,不得不中止开发。
2021年6月,软银表示,将重组其机器人业务、在2020年8月已经停产了其最负盛名的机器人Pepper,其他人形机器人厂商的日子也不好过。
波士顿动力双足人形机器人Atlas 大秀跑酷技能,完成过独木桥、跳箱子、走斜板、支撑跨栏等高难度动作,惊艳表现的背后,离商业化应用差距甚远。
其命运也一波三折,2013年,波士顿动力被Google收购,2017年转手给软银,2020年底,又被韩国现代集团控股。目前公司估值为11亿美元,刚够到独角兽的门槛,估值较6年前,下降了66%。
但让我们欣慰的是,虽然几经挫折,人形机器人还是如此多骄,引天下“英雄”竞折腰。近年,更多欧美和中国的企业在“人形机器人”上发力,展示了难以想象的毅力。
国外新能源汽车翘楚——特斯拉,凭借人工智能成熟,在算法、软件上都有较深的积累,在今年将推出一款人形机器人Tesla Bot,代替人类进行重复、危险、无聊的工作,当然也可在物流行业上岗。
德国LOLA的人形机器人是慕尼黑工业大学机械工程系正在研究构造的一种能够快速、类似人类自主行走的机器人。
来自英国公司 Engineered Arts 的人形机器人「Ameca」,能展示极度逼真自然的表情和动作,像极了拥有真实的生命。
国内机器人赛道熙熙攘攘,但是鲜有聚焦在人形机器人上的公司,人工智能及机器人独角兽企业优必选,却锲而不舍,经过九年的硬科技拓荒,五年里四次迭代,在去年推出新一代大型仿人服务机器人Walker X,据称是中国首款可商业化的大型双足仿人型服务机器人。
北京钢铁侠科技有限公司中标国家机器人宇航员项目,开创了中国空间机器人新品类,也使得双足大仿人机器人的应用场景拓展到航天领域。
小米也在今年发布了四足仿生机器狗——CyberDog,虽然仍未及成熟量产阶段,但这也显示出小米对机器人领域的探索与重视。
从物流角度说,让我们看到曙光的是美国敏捷机器人公司(Agility Robotics )已经开始销售一种没有手臂的双足机器人Cassie,这种半人型机器人,未来能够将包裹送到用户的家门口,福特汽车也推出了类似的人形机器人。
但有一点要明白,时至如今,人类与幻想中诞生的“人形机器人”仍相距甚远。
人形机器人,又称仿生人,英文词为“Android”,不仅在外观,还在行为上拟人,机器人的名字里既然有“人”,我们自然希望赋予它更多拟人的特性,所以各类有手有脚的机器人也开始逐渐出现。
然而,一个简单的问题却在行业里引起长期争论:为什么非要“人形”?“人形”在工作上是否有优势?
有人认为,人形机器人都是噱头,人类的躯体形状根本不适合很多工作,专门的工作绝对是特异设计的机器人更加强大,仓储机器人,送货机器人,没必要是人的形状。花样百出的机器人落地场景意味着,不同场景往往有着不同的机器人形态,而非统一的“人形”。
其实,这牵扯到一个更深的问题,就是关于人与技术关系的讨论,人类在漫长的进化和优胜劣汰的丛林法则中,从逐渐熟练地使用技术到开始思考自身与技术的关系,幻想成为造物者,赋予物以生命。
实用者说,机器人的重点不是像人,而是看它到底有没有用,至于它有没有手,是不是双足,其实这对于目前的行业来说不那么重要。
的确,现在大量辅助人的机器人都是特定物流场景内的局部替代,比如实现识别、移动、抓取、搬运等功能机器人,但非常地不未来主义。大多数机器人仍然只有“机器”属性,只是一个“工具”,而作为人型物流机器人,就要具备更多“人“的智能。
似乎,方兴未艾的机器人赛道,是否以“人的形态”出现不再重要,“实用”才是第一要义。
但是,目前所谓机器人,需要做到完全替代一个人的全功能,却不现实,人形机器人,从技术演进和商业化角度来讲,从大趋势和大愿景来看,如果技术成熟,人形机器人将可能把人类从重复、枯燥的工作中解放出来,让人们去做更有深度和挑战的工作。然而这一点,并不是人形机器人的全部优点。
人型机器人有其更大的优势。为人们提供更多交互形式,让工作和生活变得更加多姿多彩,“人形”能够在某种程度上满足人的情感需求,人型机器人更温情,更浪漫。
人形机器人出发点不是建造仿人机器人,而是解决机动性问题。人形机器人相比于工业机器人,拥有更高的自由度,人形机器人具有良好的灵活性和适应性,适合与人类协同作业。
波士顿动力人形机器人Handle能在仓库码箱子。美国福特公司近日研发了一款能够送货上门的人形机器人digit,依靠与无人驾驶汽车共用的传感器处理系统,能轻松携带30斤包裹,它可以躲避障碍物将货物送到客户的门口。
Digit机器人是一个典型的人形机器人,具备比普通机器人更灵活的移动方式,能够在不平坦的地形上行走,爬楼梯。Digit机器人能自己折叠,存放在自动驾驶汽车后备箱。有感知的腿部活动,可以起立、升降箱子,适应户外和人类生存环境,克服了过去轮式机器人送货的弊端。
digit采用仿生技术,通过臂膀来承接货物,用两条可伸缩的大长腿,能够轻松跨过台阶,上下楼梯。
重在意义在于,人形机器人走出仓库特定场景,在复杂的室外环境中,能从路边货车拿取包裹并且送到客户家门口,将学习在结构化的环境中与人一起工作。
这样,在人类环境中拥有一个类似人类的机器人的价值就开始发挥作用,有些物流场景对于人类来说是手到擒来,但对于轮式机器人来说是不可能完成的,比如使用凳子够到高货架上的物品,因此,人形机器人的意义在于,在人类环境中,它可以完成人所完成的事情。在人机交互场景下,人形机器人的目标是设计一种机器人,它可以操纵世界上的事物的同时像人类一样移动。
人形机器人最早是场景驱动,仿人机器人能应用的场景,想象空间特别大,在物流领域属于很大的市场,具备潜力,但目前因技术成熟度不够,没有印证人形机器人足够高效的场景。
但毋庸置疑的是,人型机器人的出现,为当前的各类物流难题提供了一种新的解题思路。只有更懂人类、更有共情、更擅长学习的机器人,才能拓展到更多场景,进而才能真正解决物流当中的刚需、痛点和高频问题。
人形机器人是人类对于机器人最初的想象,也是最终极的想象。1970年日本机器人专家森政弘提出的“恐怖谷理论”。当机器人与人类在外表、动作上都非常相似的时候,人类会对其产生正面积极的情感;但是当相似度高到某个程度,好感度反而会降低,让人产生恐惧心理;相似度继续上升,与人类无异的时候,情感反应又会回正,目前,还在第一个阶段。
人形机器人带着人类对于机械的最终设想,将在物流发展中占有一席之地。
人形机器人,更准确地说是仿生机器人,将最终触及现实层面的科技与商业。
面对现实,受限于不成熟的技术和高昂的成本,近几年人形机器人始终不温不火。对于人形机器人,人们希望其酷炫,更希望它有用。
企业家试图通过人形机器人在中短期内拓展现金流,并不会那么顺利,人形机器人的推广应用需要过两个坎,一是技术突破,一是商业化。
1、技术突破
人形机器人很难。除了像人,还要像人一样去思考,这是项需要融合运动学、仿生学、材料学、计算机科学、控制学等等学科最前沿的成果,而目前很多技术,还在发展初期,停留在实验室阶段,远未到商业成熟期,这就导致人形机器人落地难。
具体地说,电池、材料、传感技术、AI 技术等,还不成熟,特别是AI技术,难以实现理想的交互。不得不承认,目前的人工智能技术仍属于弱人工智能,与通用性的强人工智能还有着不短的距离。
但对于我国来说,曙光已显现。自2014年以来,中国的AI专利申请量已经超越美国,至今维持全球领先。在产业方面,AI应用在国内的落地速度超越世界其他国家和地区,具有商业价值的AI应用如今开始百花齐放,AI将会是推动我国第四次工业革命的核心引擎。
人工智能就是要让机器的行为看起来像人所表现出的智能行为一样,核心技术在于仿生结构设计和驱动控制技术。机器人的形态可以有千差万别,从满足幻想的人形仿生,都展示 AI 科技进度的终极载体,从技术的角度来说,我国人形机器人一直处于不断发展过程中。
人型机器人的每“一小步“”,都是科技领域的“一大步”,厚积薄发,成为这个行业起飞的关键,真正的竞争力,是对AI的理解,痴迷人形机器人的孙正义的目标是“给机器人一颗心”,而这颗心,恐怕就是AI。
近年来,AI和机器人技术的突破,正在改变机器人行业的面貌。人型机器人是一张融合了中国先进科技的名片,一系列的智能算法,也是AI和机器人技术结合的表现,人形机器人成为智能科技最佳载体的核心。
近年来,AI和机器人相关技术,比如语音交互和视觉导航,都发展迅速;同时机器人核心部件成本也在快速降低,如导航,激光传感器、视觉传感器,驱动部件等等。
随着人工智能(AI)等技术的突破,人形机器人产业正掀起一场革命,让过去的幻想一步步接近现实。而这场革命,以及它背后代表的是众多高科技新兴产业的突破,其中最核心的是AI的突破。
2、商业化
近几年,科技界迎来了机器人的大发展,人形机器人也水涨船高,但人形机器人的商业之路是无法绕过去的一道坎。
可以这样说,前些年人形机器人发展撞壁之后,行业对其发展的思考步入更为务实的阶段,大家都知道,资本不为想象力买单。工业机器人即便不是人型,凭着“实用”的特点,走进了物流场景和社会生活中,人形机器人,只有实用,才有未来。
其实,人形机器人的商业化探索从未停止,人们对人形机器人的期望值正在悄然改变。目前,人形机器人,还在初期阶段,还停留在实验室阶段,远未到商业成熟期。
成本效益的实用性,可以说,是目前两足机器人最大的挑战之一。机器人的举重技巧,或者说它攀登陡峭泥泞山丘的能力给我们留下了深刻的印象,但只有它进入实用场景,才能赚钱。
做了三四十年的本田ASIMO、因研发投入成本过高,商业化不能落地,而停产;波士顿动力Atlas,因成本高达几百万美金,无法实现量产,在商业化上都遇到了不小的问题。
缺乏市场就会没有规模,没有规模降低高成本,又会失去市场,这是人形机器人行业的一个悖论。
从供应链角度来说,人形机器人要得到认可和回报,还需要产业界、应用界,尤其是政府能给出一些导向性扶持。目前,成本还没有突破到普及应用的状态,还没有真正能够给机器人打开应用级别的场景。
但是,过去十年,对于人形机器人,或许是扎根、隐秘、茁壮的十年,人形机器人行业,一直处于蓄势之中,而最重要的势能蓄积在于基础技术和应用技术不断的突破与迭代,应用拐点已近,人机共融的序幕已经开启,已经迈过了技术储备的关键分界点,从量变实现质变。
人形服务机器人涉及领域繁多,在一些场景下,人形机器人存在着不可替代的未来市场空间,未来十年,将是智能服务机器人发展的黄金十年。
当下全球科技产业供应链多集中于中国,上下游产业链逐渐完善,形成合力,为人形机器人发展创造了条件。
但是,可以预见的是,未来人形机器人实现大批量生产仍面临着重重挑战,应用到物流领域,至少还需要5-10年,甚至更长的时间。
总之,AI和机器人必然会成为新的技术爆发点,黄金十年的大门徐徐洞开,人类盼了几百年的机器人革命,真的不远了,也许,我们没有完全解决机器人技术的巨大挑战,但我们已经在路上了。
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