從今年春晚到兩會(huì ),機器人火了,伴隨機器人出圈的還有一個(gè)新詞:具身智能。
具身智能是人工智能、機器人學(xué)、認知科學(xué)的交叉領(lǐng)域,主要研究如何使機器人具備類(lèi)似人類(lèi)的感知、規劃、決策和行為能力。其中,具身智能機器人強調智能體須具備物理身體,通過(guò)傳感器感知環(huán)境,結合算法進(jìn)行自主規劃與決策,最終通過(guò)執行器完成物理交互任務(wù),實(shí)現“感知—行動(dòng)”的閉環(huán)。
目前,北京已擁有人工智能相關(guān)企業(yè)約2400家,2024年全年北京人工智能核心產(chǎn)業(yè)規模已突破3000億元。其中,具身智能領(lǐng)域數百家企業(yè)已在北京多個(gè)園區顯現出集群效應,在具身智能產(chǎn)業(yè)的人形化、人性化、應用化等方面取得重要突破,形成了以“大腦、小腦、本體”為核心的具身智能全產(chǎn)業(yè)鏈條。
本體升級 解鎖具身智能機器人的多元本領(lǐng)
為了最大限度適配人類(lèi)環(huán)境,達到資源利用率最大化。在北京,有不少企業(yè)選擇直接將具身智能機器人開(kāi)發(fā)為“人形”形態(tài),這個(gè)靈活且堅硬的外殼就稱(chēng)為它的“本體”。那么,北京在具身智能機器人的本體方面發(fā)展如何?在技術(shù)方面實(shí)現了哪些關(guān)鍵突破?從室內場(chǎng)景到室外環(huán)境,他們都掌握了哪些新技能?
這個(gè)奔跑著(zhù)穿越戈壁、公路、草地的機器人叫作STAR1,它是北京星動(dòng)紀元公司推出的最新款人形機器人。它身高171cm,體重63kg,全身共有55個(gè)自由度,可在室外真實(shí)場(chǎng)景達到3.6m/s的奔跑速度,這也一舉打破了電驅人形機器人奔跑速度的世界紀錄。
北京星動(dòng)紀元科技有限公司聯(lián)合創(chuàng )始人 席悅:要跑得快,除了在關(guān)節轉矩,輸出轉矩比較高的情況下,還要保證輸出的轉速足夠高,這兩者加起來(lái),其實(shí)是它關(guān)節的輸出功率要足夠高才能實(shí)現。想跑得穩,除了剛剛提到這兩點(diǎn)以外,還得確保結構的穩定性要足夠好,這個(gè)就包括結構的剛性強度要足夠高。
而除了跑得快、跑得穩以外,STAR1還具備抓得動(dòng)、抓得準的技能,它所配備的靈巧手雖與人類(lèi)手掌大小相當,但卻裝配了12個(gè)主動(dòng)、全直驅自由度,僅需動(dòng)用單手四指便可提動(dòng)20kg的重物。
而且,在經(jīng)過(guò)自研的端到端原生機器人大模型深度學(xué)習與訓練后,STAR1還可自主完成用筷子夾水餃、用手捏骰子等精細化靈巧操作。此外,靈巧手上所配備的高分辨率觸覺(jué)陣列傳感器,可提供精確的三維力觸覺(jué)和溫度信息,使其在抓取玻璃杯等易碎物品時(shí)也能保持合適的力度,保障安全操作。
北京星動(dòng)紀元科技有限公司聯(lián)合創(chuàng )始人 席悅:最終就是想實(shí)現機器人走進(jìn)家庭,手足夠靈巧的話(huà),它就可以更適應家庭環(huán)境,很完美地融入人類(lèi)居住的環(huán)境,也能使用人類(lèi)的工具去做更多任務(wù)。
而另一邊,北京市朝陽(yáng)區的一家企業(yè)也正在進(jìn)行具身智能人形機器人的研發(fā)工作,只不過(guò),這位機器人與前面的大不相同,他們在搭建機器人本體的基礎上,還為機器人賦予了皮膚,并通過(guò)深度學(xué)習和訓練,使這款仿生交互智能機器人可驅動(dòng)面部的仿生肌肉與皮膚,向人們表現出涵蓋6類(lèi)基礎情緒的200多種動(dòng)態(tài)表情,并可做到漢語(yǔ)、英語(yǔ)、韓語(yǔ)等多種語(yǔ)言與口型的擬合表現。
北京清飛科技有限公司研發(fā)一部技術(shù)總監 李孟偉:如果它能用情緒輸出,這樣天然跟人就比較親近。我們希望把這個(gè)延伸出來(lái),第一作為接待,第二可能會(huì )在養老社區做一些落地。
“大小腦”協(xié)同 讓智能機器人服務(wù)更多場(chǎng)景
具身智能機器人的泛化能力,主要來(lái)自它的“大腦”和“小腦”,也就是具身大模型,需要聽(tīng)懂指令,并帶動(dòng)本體具體實(shí)施行動(dòng)和行為。同時(shí),機器人會(huì )根據動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境自動(dòng)調整工作方式,這是檢驗機器人實(shí)用性的重要標準。
目前,適用于各行業(yè)的泛化機器人正從實(shí)驗室走到生活中,相關(guān)部門(mén)和企業(yè)正在推動(dòng)它們逐步出現在工廠(chǎng)、便利店甚至是足球場(chǎng)上,并將在未來(lái)達到滿(mǎn)足人類(lèi)真正生產(chǎn)生活所需所用,賦能千行百業(yè)。
在北京的一處研發(fā)中心,機器人正精準地依據指令抓取貨架商品以完成售賣(mài)。它通過(guò)解析指令、掃描貨架,直接抓取產(chǎn)品。研究團隊表示,機器人模型落地過(guò)程中,不同場(chǎng)景就會(huì )有不同的特殊需求。
北京銀河通用機器人有限公司市場(chǎng)部相關(guān)負責人 武文韜:我們將具身大模型的能力賦能到了機器人的身體里面,幫助它既可以理解人類(lèi)指令,也可以在各種場(chǎng)景下完成各種各樣的任務(wù),具備通用機器人的能力。比如它可以在商超里面去執行取貨,工廠(chǎng)里面去做料箱的搬運、分揀;家庭里面還可以去疊衣服、清理垃圾、清理雜物,完成家務(wù)。
目前,具身大模型的泛化訓練已經(jīng)做好了落地應用的準備,在無(wú)人值守的便利店和藥店的展示場(chǎng)景中,機器人可以抓取袋裝、瓶裝、易碎、異形的多種商品,從接收、取單再到完成商品抓取并送貨,只需40秒左右。
北京銀河通用機器人有限公司市場(chǎng)部相關(guān)負責人 武文韜:下一步,我們將更好地用AI賦能大模型,將機器人的多模態(tài)交互能力提升。比如在語(yǔ)音這方面,人們可以和機器人進(jìn)行對話(huà),了解商品的品牌、價(jià)格、保質(zhì)期等等相關(guān)信息,優(yōu)化大家的購物體驗。
除了在商業(yè)領(lǐng)域,植入具身智能大模型的機器人已經(jīng)進(jìn)軍千行百業(yè)。在這塊176平方米的室內綠茵場(chǎng)上,6位機器人“運動(dòng)員”的足球賽進(jìn)行得如火如荼,通過(guò)AI大模型集成的跨地形自適應步態(tài)、抗擾動(dòng)運動(dòng)和上下肢協(xié)同控制等多種算法,讓機器人足球賽成為現實(shí)。
近日,在北京經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區,智能機器犬還加入了治安巡邏編隊,機器犬可適應暴雨、高溫等極端環(huán)境。其背部模塊化設計支持快速加裝防爆設備、氣體檢測儀等通用工具,可靈活應對巡邏、排爆等多樣化任務(wù)。
北京經(jīng)開(kāi)區政法工作部工作人員 安家良:它是一個(gè)具備工業(yè)級工況能力的智慧犬,不僅能夠適應野外復雜的工況,可以有效補充無(wú)人巡邏車(chē)隊無(wú)法在鋪裝路面上行駛的短板,在一些內部空間、野外溝壑進(jìn)行有效的偵查。下一步,智慧巡邏犬隊將接入城市智慧系統,結合AI算法將會(huì )在日常行為感知、火災預測上作出更多貢獻。
啟動(dòng)三年培育計劃 沖刺千億級產(chǎn)業(yè)集群
為進(jìn)一步激發(fā)北京具身智能領(lǐng)域創(chuàng )新資源優(yōu)勢,加快實(shí)現具身智能領(lǐng)域科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新深度融合。近期,北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì )、中關(guān)村科技園區管理委員會(huì )等部門(mén)發(fā)布并已經(jīng)啟動(dòng)實(shí)施了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的三年培育行動(dòng)計劃,將從技術(shù)創(chuàng )新、平臺支撐、場(chǎng)景牽引、生態(tài)優(yōu)化等四個(gè)維度,推動(dòng)北京具身智能高質(zhì)量發(fā)展。
《行動(dòng)計劃》指出,未來(lái)3年,北京不僅將通過(guò)揭榜掛帥等機制,持續突破具身大腦模型、小腦技能庫、智能芯片等關(guān)鍵技術(shù),提升具身機器人復雜任務(wù)處理能力,強化產(chǎn)品硬實(shí)力。還將針對當下具身數據采集中所存在的數據規模小、采集成本高、格式規范不統一等問(wèn)題,建設多模態(tài)通用的具身數據采集平臺,切實(shí)解決具身智能企業(yè)發(fā)展難題。
北京市科委、中關(guān)村管委會(huì )信息科技處處長(cháng) 韓?。簽榱似平鈹祿款i問(wèn)題,北京市科委今年將依托新型研發(fā)機,來(lái)構建設具身數據采集平臺,打造虛實(shí)結合的具身智能數據采集訓練場(chǎng),并建立具身數據的數據聯(lián)合運營(yíng)和開(kāi)放的共享機制,年底前我們預計構建并開(kāi)放300萬(wàn)條高質(zhì)量通用具身智能數據集。
此外,北京還將充分發(fā)揮具身智能對科研教育、工業(yè)商業(yè)、個(gè)性化應用等場(chǎng)景的賦能作用。優(yōu)先推動(dòng)在科研教育場(chǎng)景擴大開(kāi)發(fā)者生態(tài),逐步推進(jìn)在汽車(chē)生產(chǎn)、商業(yè)零售等領(lǐng)域聯(lián)合研發(fā)和規?;瘓?chǎng)景落地,并前瞻探索家庭服務(wù)、養老助老場(chǎng)景等人機共生環(huán)境應用解決方案,力爭推動(dòng)萬(wàn)臺機器人規模落地,培育千億級產(chǎn)業(yè)集群。
北京市科委、中關(guān)村管委會(huì )信息科技處處長(cháng) 韓?。旱?027年,我們希望北京能夠打造出具有國際影響力的具身智能產(chǎn)業(yè)生態(tài),突破百余項關(guān)鍵技術(shù),具身大小腦模型、智能芯片、全身運動(dòng)控制等上下游產(chǎn)業(yè)鏈基本實(shí)現國產(chǎn)化。在科研教育、工業(yè)商業(yè)、個(gè)性化服務(wù)三大場(chǎng)景實(shí)現不少于100項規?;瘧?,培育核心企業(yè)不少于50家,建設不少于2個(gè)具身智能特色產(chǎn)業(yè)園,推動(dòng)具身智能真正成為首都經(jīng)濟發(fā)展的另一“增長(cháng)極”。
(責任編輯:鄭文)