春晚舞臺上,16個人形機器人身著秧歌服、手持紅手帕登上舞臺,與舞蹈演員配合默契。靈活的機械臂揮舞手帕,吸引了全國觀眾的目光。而位於徐匯區的上海市人形機器人創新孵化器內的Cyan青心意創,首款人形具身智能機器人Orca I即將開啟一天的「打工計畫」。
3月7日,在徐匯區虹梅街道,Orca I正在為園區裏的白領女性送上鮮花,它身穿紅色雷鋒俠T恤,抬手打招呼,舉手送花,動作流暢自然,仿佛一位真正的「雷鋒俠」。一位園區白領表示:「第一次從機器人手中收到鮮花,感覺很驚喜。」Cyan青心意創市場總監白兆洋告訴《新民週刊》,Orca I的檔期已經排到5月份,自己陪它出差已是常態。
「對人形機器人的好奇熱潮在上半年,下半年會趨於穩定,大家會期待更新的技術升級。」白兆洋說。未來,人形機器人最大的應用場景可能是家庭,人形機器人可以使用人的工具,而不用再分門別類定制。
數據顯示,預計到2035年,我國60歲及以上老年人口將突破4億。當下,全國養老護工缺口達550萬,機器人可以「頂班」。宇樹科技創始人兼首席執行官王興興表示,「2025年人形機器人會達到『新量級』,未來依靠機器人養老是100%的事情」。
C端應用仍處於模型階段
事實上,機器人養老已經照進現實。
江蘇無錫一家科技企業研發的「大頭阿亮」智能養老機器人,能隨時關照老人吃藥、吃飯和休息,還能播放新聞、幫忙網購;北京為700多戶老人配備養老機器人,能叫家政、緊急呼救;各地養老院也紛紛引進機器人「上崗」。「養機防老」的時代正在走來。
但目前來看,人形機器人真正走入家庭甚至普及,還有一段距離。
白兆洋告訴《新民週刊》,目前,人形機器人的應用場景,主要針對高校科研院所進行一些演算法的研究與落地。另一個是針對B端場景,比如,電子元器件廠商,做一些小件的揀選與搬運,青心意創再針對其個性化需求聯合打造解決方案。「人形機器人在景區上崗講解的話,可能需要固定點位和圍欄,以及專人看管。」
有人提出疑問,對於流水線來說,不需要很大的場景移動,一個機械臂就足夠,為什麼一定要用人形機器人?白兆洋認為,如果只做一款機器取代人力勞動,人形自然是全局最優解。人形機器人通過強化學習的方式,做相關運動,控制也好、操作也好,其泛化性更強。
所謂泛化性,對於機械臂而言,人類指令它抓取的東西,位置和尺寸是固定和標準化的。但人形能做到的是,通過端到端的雙臂操作能力,針對流水線履帶上的物品,它可以自主判斷要抓什麼,放在什麼位置,怎麼放置。只不過,對於人形機器人的揀選和運控結合,是一個難點。
白兆洋表示,如何積累這部分數據,分為三種方式,第一種人帶著VR頭顯去做這樣的操作,機器人根據人的行動軌跡,不斷積累數據;第二種,在仿真環境中進行仿真訓練,並遷移到硬體本體上進行落地;第三種,機器人在真實的作業場景中實際操作訓練,不斷加強學習與積累數據。
值得注意的是,人形機器人針對C端的場景比較少,仍處於demo階段。因為要保證穩定性和安全性,在應用場景上,需要謹慎再謹慎。比如,他們要考量電池的耗量能耗多少,一天能作業多久,如果時間較短,機器人突然斷電該如何解決,傷到人又該怎麼辦。青心意創目前可以實現熱插拔,意思是在不關機的狀態下更換電池,也就意味著如果理想條件下有足夠多電池的話,可以讓它一直開機。
當然,醫療人形機器人未來肯定也是一個趨勢。但因為手術要求的控制精度、回饋力度非常高,目前人形機器人還達不到自主手術的程度,只能做些輔助工作。「未來,如果能達成這一目標,將會是顛覆性的時刻。」復旦大學智能機器人研究院「人形機器人」專案負責人劉力政認為。
那麼,隨著人形機器人的不斷發展,未來它是否會超越人類?劉力政認為,答案是否定的,因為人形機器人在設計之初,必須遵循三大原則:無條件服從人類、不傷害人類、保護自己。這三條裏面,第一條優先順序最高。「目前從技能上來講,機器人有些方面已經超過人類,但我們更多想讓它融入到人類生活,和人打交道,未來大家所面臨的一定是人機協同的社會。」
保姆、保健、保樂
二十多年前,日本研發的人形機器人ASIMO阿斯莫橫空出世,但在當時並未廣泛應用。而為什麼人形機器人這兩年突然火起來了?劉力政認為,最核心的就是大模型,大模型的優勢在於擬人。
在復旦大學,記者見到了「光華一號」,這是一款「行為要柔、情感要智、交互要親、全息至善」的人形機器人。未來目標是實現「保姆、保健、保樂」的功能。
從外觀上看,它在外形上與人類相近,身高165釐米,體重62公斤,全身擁有45個變傳動比的混聯智能關節和層次化生成式具身大腦模型,以最小自由能原理驅控關節、軀體和全身,能夠自如地擺動手臂和直立行走,未來能實現照料功能和應對突發狀況。
比方說,老年人突然摔倒或身體不適,家裏沒人的時候,機器人可以通過感測器和攝像頭識別檢測老年人的狀況,自主撥打120。在保健方面,希望實現保健醫生的功能,比如,導入中醫模型及精准醫學,實現問診、舌診和對健康的初步辨識。
更重要的是,「光華一號」不僅能讀懂人的表情,還能在面部顯示幕上做出喜、怒、哀、樂四種表情進行回應。多巴胺和內啡肽是生物機制,劉力政團隊在設計過程中學習融合了這一生物機制,形成一套AI演算法邏輯,使得機器人能夠具備類似於人的情感。「如果像木頭一樣去照顧老人,老人是體會不到類似親人一樣的溫暖的。」
劉力政認為,未來養老和居家是人形機器人最大的市場,但也可能是最後進入的市場。因為居家的門檻較高,牽涉到方方面面。首先,它的使用場景複雜,任務也複雜。其次,安全性有待考證。比如數據安全與隱私保護、機器人決策失誤時的責任歸屬等。
人形機器人進入家庭,不是簡單的互聯網,也不是簡單的系統集成,它有別於一般的智聯網,而是人機物三元交互學習不斷提升的模式。機器人進入家庭後,最理想的狀態是,通過一段時間相處、觀察和溝通,機器人掌握了主人的脾氣秉性、生活習慣。
比如,主人喜歡七點鐘吃早飯,機器人可能六點鐘起床開始準備。再比如,吃番茄炒蛋時,主人喜歡煮的還是炒的,機器人導入觀察數據,如果不會炒,機器人還可以自主學習。不需要主人發出指令,就能思考並感知,根據任務內容,調動運動模式規劃路線,運用視覺模式拿取物品,從而完成相關服務動作。
當然,人形機器人不可能完成所有任務。目前,他們正在與復旦大學附屬華東醫院、復旦大學護理學院合作打造康養一體化示範場景。主要實現護理專員、輔助康復訓練、情感陪護等功能。目前,這款機器人還處於實驗室研發階段,準備在四川、河南、江蘇、浙江等地開展測試。長遠來看,團隊還可能將針對不同老人的個性化需求進行功能定制。
成果背後,這支由機械、生物、工程、電腦、大數據多學科背景成員構成的團隊,已圍繞專案研發兩年多時間。他們計畫今年底推出一款試驗品,明年嘗試開展小量產業化推廣。
未來普通家庭買得起嗎
未來養老機器人若要「飛入尋常百姓家」,還得把價格「打下來」。
目前,宇樹科技的Unitree H1機器人,身高一米八,能跑步、單腳跳以及360度旋轉跳,在京東平臺上的定價約為65萬元;優必選的Walker X人形機器人則適用於家庭服務、教育科研等領域,價格同樣高達數十萬元;而特斯拉的Optimus(擎天柱)預計售價也在2萬美元左右。
當然,市場上不乏一些初級階段的產品,以滿足簡單的娛樂和教育需求為主。價格在2000元—6000元不等。
談及人形機器人的商業模式,劉力政持樂觀態度。他認為未來人形機器人本體硬體的價格,將會很便宜,降到十萬以內甚至幾萬塊肯定可以。其次是深化功能模組,最終讓機器人實現自主交互學習,不需要像大多數的數碼產品一樣,隔幾年更新換代或進行後臺系統升級。
大家最關心的是人類什麼時候能夠用上養老機器人,價格會不會很貴?數字經濟學者、工信部資訊通信經濟專家委員會委員劉興亮認為,未來十年內將分成三個階段,第一個階段從今年開始到2027年,叫做試點推進期,在一些養老機構、高端社區進行試點推進;第二個階段進入初步分配期,大概從2028年到2030年,這時候,一些中高收入家庭,也會有一些政府幫助的低收入家庭,使用到養老機器人;第三個階段是從2030年到2035年,進入國家分配期,機器人會像家電一樣普及。在短期、中期、長期三個階段裏,短期的價格一定會居高不下,約在10萬元左右,甚至更高;中期的價格大概能降到5萬元左右,長期的價格降到兩三萬元差不多。
北京航空航太大學人工智慧學院(人工智慧研究院)副教授、博士生導師王田指出,人形機器人價格差異的主要原因在於感測器的數量、承重能力以及演算法的智能程度。這些因素共同決定了機器人的性能和應用範圍。而人形機器人的研發是複雜技術綜合體,其自身實現「感知—決策—執行—回饋」的自閉環還需要技術突破。
復旦智能機器人研究院甘中學院長預測,未來具身智能機器人共有四種形態,人形機器人是主要形態,第二種是仿生機器人,能飛、能遊、能跑,目前有廠家在形態上做得不錯,但客觀來講,技術上還處於薄弱階段。主要是機器人的關節控制執行與形態設計上存在衝突,另外,矽膠的材質也會導致散熱不暢;第三種是變胞機器人,能夠根據環境及任務需求的變化進行自我重組與重構的機器人;第四種是新物種機器人,目前,研發人員還沒有真正將生命體與各種工業製造融合起來,碳基和矽基的結合,也僅僅只是開始。但未來我們可以預測一個趨勢,比如,醫院醫生很忙,又要開會又要看病,那麼,就會出現一個機器人分身,這個分身和該醫生專家的醫術相仿,可以分擔查房、看診、基礎診斷等工作。
當然,更深層的挑戰可能在於情感替代的尺度。比如,標準化的機械手臂能否感知獨居老人深夜的孤獨和欲言又止的沉默?在提升護理效率的同時,如何守護人與人之間的情感紐帶?這都是發展機器人養老必須思考的問題。
(吳雪/文)
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