
旋转、跳跃、翻滚,做饭、按摩、对话,当一个和人类极度相似的机器人出现在面前,感受无疑十分震撼。在2021世界人工智能大会上,优必选带来了全新一代仿人机器人Walker X的全球首发,展示了国内人形机器人的技术发展成果。
放眼全球,早在30年前,国外就已经开始了对仿人机器人的研发和探索。美国的波士顿动力公司研发的Atlas被誉为是最具活力的仿人机器人。而日本近期推出的一款“女性仿生机器人”甚至长着“人脸”,号称可以媲美真人。业内人士表示,仿人机器人涉及的模块领域非常复杂,虽然国内起步较晚,但从技术上说,并没有明显的壁垒。“未来的仿人机器人应当会在更专业的细分领域发挥其独特的优势。”
一台机器人搭载上百个传感器
仿人机器人究竟有多复杂?有业内人士指出,如果把人分成躯体和灵魂两部分的话,机器人外壳、行动部件等硬件就是机器人的本体,而控制、感知、处理等软件就是机器人的灵魂。相对于其他应用类型的机器人,仿人机器人无疑是技术难度最高的一款。
优必选科技walker产品负责人谢铮表示,机器人本体构建、运动控制、计算机视觉、导航定位、人机交互、语音系统,这些相对独立的模块最后都被有机结合到一起,才能让机器人真正像“人”一样智能。他说,Walker X涉及到8大功能,既需要与控制相关的技术,又必须为其添加与感知交互相关的能力。“比如,它需要具备抗干扰的能力,行走不能摔倒;需要手眼协调操作能力,可以开门、拧瓶盖;需要植入导航功能,知道自己在哪;他还要学会柔顺物理交互,感知外界变化,调整自身力度。”
光有这些还不够,160度的面部显示屏,可以露出微笑、疑惑等多种表情,在语音的沟通中,与人实现情感交互。谢铮介绍说,这样一台仿人机器人里,包含了上百个传感器,信息交互,完成各个动作的精细控制。
五年内四次迭代,从技术角度看,Walker X快速追赶了美国、日本等企业几十年的研究水平,是全球第一款可商业化的大型仿人服务机器人。谢铮说,Walker X的终极目标是在多种家庭应用场景下,为人提供服务。“最终肯定要实现量产,普通人就可以买到和使用。这和国际上一些公司的目标方向不太一样。”
人形机器人尚难形成产业化
相比于国内,国际上的一些仿人机器人也有各自的特色。跳房子、后空翻,美国波士顿动力公司的Atlas仿人机器人具备令人瞠目结舌的运动能力和动物般的反应能力。经过长达十几年的升级调试,其拥有世界上最紧凑的移动液压系统之一。定制的发动机、阀门和一个紧凑的液压动力单元,使Atlas能够为其28个液压接头中的任何一个提供高功率和接近人类的灵活性。
近几年,随着科技发展的进步, Atlas已经成为了是世界上最具活力的仿人机器人,打造了一个挑战全身移动极限的研究平台。
而就在不久前,日本推出了一款名叫Erica的“妻子机器人”一度走红网络。该机器人由日本“机器人之父”石黑浩团队研发,设定年龄为23岁,精通日语和英语。为了贴合人类的审美,该团队为其设计了一款漂亮的“人形”外貌,其皮肤质感几乎和人类一样。其中,脸部由硅胶一比一制成,按照人体仿生学的原型制造,看上去和“真人”无异。
据悉,Erica的声音是声优在电脑中提前录入进去,并通过电脑再次合成得到的。石黑浩团队为她添加了许多表情,Erica会正视着对方,进行交流,并根据对话内容展露出不同的表情。此外,她的身体里还储存了记忆卡片,每次对话的内容都储存其中,当下次再遇到来访者时,她能轻松回忆起上次的聊天内容。
不过,Erica也有缺陷,她无法进行长时间的交流,遇到语速过快或者方言,她无法听懂。此外,数据显示,目前技术仅能支持她19%的自由度,不能自主移动、操作复杂工具。如做饭、洗衣、收拾家务等都无法实现。
石黑浩说,未来Erica的研发方向主要是实现与人类更接近的机器人,并让她能够从事问询接待以及咨讯类的工作。此前,Erica已经担任过日本新闻主持人,还在电影中饰演女主角机器人。
据了解,Erica的制作成本高达百万元,且不对个人出售,仅供公司以及研究性的公司购买。
总体看,各种各样极具特色的仿人机器人,目前都还在相对细分的领域进行探索,很难真正取代人类,更无法实现量产。在谢铮看来,各家企业打造的仿人机器人都有自己相适应的领域。“比如波士顿动力更偏军用领域,所以在运动方面就做了更多的探索。当然他们已经有30多年的研发历程,相对来说,国内在这一块还刚起步,需要时间完成赶超。”
商业需求是推动技术进步的关键
仿人机器人的未来将如何发展?记者对此也采访了多位业内人士。
一家智能科技公司的创始人认为,国内在仿人机器人的研发上起步较晚,相较于世界先进水平还有较大差距。尤其在机械运动部件以及相关控制软件方面,对基础工业水平以及技术积累要求很高。“国外在实体机器人领域发展较早,精密的机电零部件等大幅领先国内,但也谈不上绝对技术壁垒,关键还是投入的问题。在国内,依托于软件的模式识别、感知认知技术,就发展很快,甚至在如激光雷达传感器等领域已经到了世界一线水平”
他指出,目前仿人机器人的问题在于其商业化路径并不成熟,商业效益不明显,所以国内研发投入以及创新能力较弱,处于技术跟随状态。但同时,由于仿人机器人还在处于技术试错状态,国内又具有后发优势,在感知、认知处理等软方向进步较快,技术与应用场景结合也做的比较好。这可以有效避免一些国际同行研发的仿人机器人更偏向于炫技而无法发挥实际效用的问题。
有行业内人士表示,技术的发展一定围绕着新需求产生、技术突破、场景落地的正向循环前进。也许在未来很长一段时间内,完全模仿真人形态结构以及行为逻辑的仿人机器人并不是发展主流,根据不同应用场景需求以及仿生学逻辑展开的机器人设计才是机器人发展的主要路径。“既然可以用履带机构实现的运动能力,为什么一定要用机械腿呢?比起仿人,与人的认知交互则更有意思。未来高达可能只能存在于动画片,倒是《星际穿越》中的TARS会更快到来。”