在人形機(jī)器人的發(fā)展中可以窺見(jiàn)人工智能的未來(lái)？

去年10月，馬斯克再一次吸引了全世界的眼球，那一天，馬斯克研究團(tuán)隊(duì)研制已久的人形機(jī)器人“擎天柱”（Optimus）原型機(jī)正式公開(kāi)于眾了。

那么，究竟機(jī)器人是否應(yīng)該“回歸”人形？人形機(jī)器人會(huì)不會(huì)是人工智能的終極形態(tài)？科學(xué)家們又能把人形機(jī)器人做到何種程度呢？

發(fā)展及成果人形機(jī)器人已處于蓬勃發(fā)展期

根據(jù)學(xué)術(shù)界的定義，一般人形機(jī)器人可以分為大仿人機(jī)器人和小仿人機(jī)器人。大仿人機(jī)器人一般指成人大小，大多身高一米以上、雙足行走的機(jī)器人，這涉及到很多的控制、規(guī)劃、機(jī)電一體化技術(shù)、全方位的AI感知技術(shù)，移動(dòng)能力和工作范圍，人機(jī)交互等；而小仿人機(jī)器人一般是桌面式的。

對(duì)于人形機(jī)器人的發(fā)展而言，業(yè)內(nèi)一般將其定義為三個(gè)階段。第一階段，是以早稻田大學(xué)仿人機(jī)器人為代表的早期發(fā)展階段；第二階段，是以本田仿人機(jī)器人為代表的系統(tǒng)高度集成發(fā)展階段；第三階段，是以波士頓動(dòng)力仿人機(jī)器人為代表的高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)發(fā)展階段。

首先，由日本早稻田大學(xué)研制的全球首個(gè)人形機(jī)器人WABOT-1于1967年誕生，該機(jī)器人身高約2米，重160公斤，包括肢體控制系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)和對(duì)話系統(tǒng)，擁有像人類一樣的雙手和雙腿，全身共有26個(gè)關(guān)節(jié)，胸部裝有兩個(gè)攝像頭，手部裝有觸覺(jué)傳感器。

據(jù)了解，WABOT-1的行動(dòng)能力約與一歲半的嬰兒差不多，盡管行走一步需要45秒，步伐也只有10公分左右，但在當(dāng)年仍舊足夠震驚全世界。其主要作者加藤一郎也因此被譽(yù)為“世界仿人機(jī)器人之父”。

隨后，由日本本田在1986年誕生的ASIMO被視為第二代人形機(jī)器人中的佼佼者。其身高130厘米，體重48公斤，全身57個(gè)關(guān)節(jié)，最大速度是9km/h，能實(shí)現(xiàn)小跑、單足跳、上下樓梯和踢足球等系列復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。

原本計(jì)劃量產(chǎn)的ASIMO因造價(jià)昂貴，功能也過(guò)于簡(jiǎn)單、無(wú)法承擔(dān)語(yǔ)境對(duì)話功能，在2022年還是被“退役”了。

而由波士頓動(dòng)力公司于2009年誕生的Atlas原型機(jī)于2013年7月向公眾正式公開(kāi)，經(jīng)過(guò)幾次優(yōu)化設(shè)計(jì)，新一代的Atlas身高150厘米，體重81.6公斤，全身具有28個(gè)關(guān)節(jié)，速度能達(dá)到1.5m/s，能完成快速小跑、三級(jí)跳、后空翻和空中體操等一些列復(fù)雜動(dòng)作，被認(rèn)為是當(dāng)前在運(yùn)動(dòng)方面最接近人類的人形機(jī)器人了。

此外，特斯拉公司的人形機(jī)器人擎天柱（Optimus）于2022年10月亮相，其身高171厘米，重56.6公斤，可拿取約20千克重的物品，行走速度為約時(shí)速8公里。不僅在運(yùn)動(dòng)方面，它的大腦還采用特斯拉的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Dojo，擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力。

致力于場(chǎng)景化應(yīng)用人形機(jī)器人潛力無(wú)限

雖然截至目前已經(jīng)有不少人形機(jī)器人的作品紛紛亮相，但談及人形機(jī)器人的商業(yè)化，似乎仍舊遙遙無(wú)期，這主要還是由于目前的人形機(jī)器人很難能達(dá)到人類所能接受的“智能”程度，畢竟擁有獨(dú)立思考能力的機(jī)器人目前還只存在于科幻片當(dāng)中。

感知-認(rèn)知-決策-執(zhí)行，這一系列能力，可謂每個(gè)都是巨大挑戰(zhàn)，都需要完成技術(shù)攻堅(jiān)，而在此之上，如何讓機(jī)器人具備人類的邏輯思維能力，甚至于模擬出人類的情緒和感情，都是需要更長(zhǎng)久的時(shí)間來(lái)進(jìn)行核算算法的突破才能實(shí)現(xiàn)。

但有需求就一定有相應(yīng)的研發(fā)，這并不影響國(guó)內(nèi)外大廠的科研熱情。

就在去年8月，小米秋季新品發(fā)布會(huì)中，首款全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne也正式亮相，藝名為“鐵大”，“鐵大”身高177厘米，體重52公眾，能感知45種人類語(yǔ)義情緒，分辨85種環(huán)境語(yǔ)義。此外，搭載小米自研全身控制算法，可協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng) 21 個(gè)關(guān)節(jié)；配備了Mi Sense視覺(jué)空間系統(tǒng)，可三維重建真實(shí)世界。它“小腦”發(fā)達(dá)、可實(shí)現(xiàn)雙足運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡，四肢強(qiáng)健、動(dòng)力峰值扭矩300Nm等領(lǐng)先技術(shù)能力。

據(jù)天眼查數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)，機(jī)器人與前沿科技產(chǎn)業(yè)，諸如大數(shù)據(jù)，人工智能等結(jié)合愈加緊密，特別是人形機(jī)器人的出現(xiàn)，讓機(jī)器人作為科技產(chǎn)業(yè)的“技術(shù)”含量日益提升。從數(shù)量來(lái)看，國(guó)內(nèi)機(jī)器人專利保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2022年申請(qǐng)專利2.3萬(wàn)余項(xiàng)；從類型上來(lái)看，發(fā)明專利與實(shí)用新型占比較高，兩者之和占總數(shù)的9成。

可以看到，盡管在技術(shù)、科研等角度，人形機(jī)器人的研發(fā)和商業(yè)化都可謂“任重而道遠(yuǎn)”，但這也仍舊抵擋不了人形機(jī)器人的概念和新品持續(xù)增長(zhǎng)的潮流，相關(guān)的研發(fā)和專利正在呈現(xiàn)出前所未有的增長(zhǎng)之勢(shì)。

事實(shí)上，技術(shù)伴隨著成果走向市場(chǎng)，其最大的目的和希冀就是能夠?qū)崿F(xiàn)場(chǎng)景化應(yīng)用，能夠幫助人們處理和完成一部分工作，這就要求與人形機(jī)器人伴生的AI技術(shù)的水平需要達(dá)到更高的程度，正是人工智能賦予機(jī)器人更為復(fù)雜和細(xì)分的交互、工作等場(chǎng)景應(yīng)用的能力，而人形機(jī)器人是否終將作為人工智能技術(shù)的終極形態(tài)呢，還需要各位耐心以待了。