人形机器人距“人机难辨”还有多远 未来十年或见分晓

光明网 2025-02-22 21:41:24
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在科技日新月异的今天,人形机器人正逐渐从科幻电影中走进现实生活。近日,“天工”人形机器人展现了其卓越的运动能力,能轻松登上百级台阶,行走奔跑时速提升至每小时12公里。其他人形机器人也纷纷进入制造工厂“实习”,预示着这一领域正迎来前所未有的发展热潮。

人形机器人距“人机难辨”还有多远

市场上的人形机器人种类繁多,价格跨度大。电商平台上有琳琅满目的产品,从千元左右的玩具类机器人到数十万元的专业级机器人应有尽有。例如,宇树科技的Unitree H1机器人身高一米八,能够跑步、单脚跳以及360度旋转跳,在2025年春晚舞台上大放异彩,售价约为65万元。优必选的Walker X人形机器人适用于家庭服务、教育科研等领域,价格同样高达数十万元。特斯拉的Optimus(擎天柱)预计售价也在2万美元左右。此外,一些初级阶段的产品如树莓派AI视觉大模型人形机器人和优必选的悟空AI智能机器人,虽然功能较为简单,但为人形机器人的普及奠定了基础。

北京航空航天大学人工智能学院副教授王田指出,人形机器人价格差异的主要原因在于传感器数量、承重能力和算法智能程度。这些因素共同决定了机器人的性能和应用范围。

人形机器人凭借其高通用适配能力,已在多个行业得到广泛应用。工业机器人在制造业中广泛使用,如汽车生产线上的机械臂。人形机器人则更强调通用适配能力,因此应用范围更为广泛。在教育领域,人形机器人可用于教学辅助、特殊教育支持以及技能培训等。通过互动教学,它们能够帮助孩子们学习外语、编程等知识。服务行业也是人形机器人的重要应用领域之一。餐厅、商场、酒店等场所纷纷引入人形机器人作为“接待员”或“服务员”,帮助客人点餐、送餐以及进行简单的清洁工作。人形机器人还在医疗服务领域得到了广泛应用。在工业制造行业中,人形机器人能够进行生产制造、质量检测以及物料搬运等工作。优必选推出的Walker S机器人能够将员工从危险、重复且价值低的工作中解放出来。人形机器人还在不断向家庭服务场景渗透,提供个性化、专业化的服务,如陪伴老人、辅助上厕所、协助吃饭以及打扫房间、做饭等。

尽管人形机器人在外形和功能上已经取得了显著进步,但何时才能真正实现“人机难辨”?人形机器人由硬件和软件两部分构成。硬件包括动力驱动系统、关节、材料以及传感器等关键部分。不同技术的突破将促进人形机器人不同部位的升级,使其更像人类。要实现“人机难辨”的机器人形式,主要是在动力驱动环节,从现有的电气化驱动结构发展到人工肌肉等仿生技术驱动的结构,再配合类皮肤质感的技术突破,让机器人皮肤看起来完全如真人一般自然,并获得真实的触感。2022年日本已经利用人类皮肤细胞研制出了一种拥有“活体皮肤”的机器手指,这种手指既能防水又能自愈伤口,标志着仿生技术的再次升级。除了皮肤质感外,关节活动也要像人类一样灵活自如。这涉及动力驱动系统的升级以及关节连接装置的改进。波兰发布的世界上首个双足肌肉骨骼机器人在这方面实现了一定进步,不同于以往的齿轮驱动关节方式,而是装置了被称为“人工肌肉”的纤维结构化学物质。然而,目前中国的动力驱动和关节连接装置仍然依靠传统的电驱动方式,尚未达到高度灵活性和适应性,需要继续深入研发。

在软件方面,人形机器人主要包括运动控制单元“小脑”和基于人工智能技术的“大脑”。中国在这两方面没有明显短板,甚至在运动控制方面还处于世界先进水平。但芯片问题仍是需要继续努力的方向。中国信通院发布的《人形机器人产业发展研究报告》预测,到2028年人形机器人将具备稳定地走、跑、跳功能和初步的交互能力;到2035年能执行结构化任务;到2040年在特定场景下能够完成大部分非结构化任务并具备一定的泛化能力;到2045年能够扩大到多个场景;而到2045年后人形机器人将实现真正的具身智能,通过简单的学习即可完成各类任务。

综合考虑现在所处的发展阶段和科技发展的规律,预计将需要大约10年的时间人形机器人才能基本达到具身智能的阶段。新能源汽车厂商因其强大的工业制造生产能力,还有在电控、电驱以及无人驾驶领域的技术储备,很可能成为未来批量生产机器人的主力军。机器人的价格可能会类比现在的汽车价格,根据不同的功能和品牌售价不同,但很快会为广大普通用户所接受。中国人口老龄化加剧、劳动力结构变化,以及人们对机器人需求的日益增长,都将促使市场向机器人产业倾斜,进一步推动机器人技术的发展和市场普及。

责任编辑:张佳鑫 0764

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