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科幻照進現實:機器人時代正加速到來

2024-04-08 04:00都小涵
杭州 2024年3期
關鍵詞:人形賽道機器人

文| 都小涵

“未來,智能機器人作為最好的生產工具和人類伙伴,將逐漸深入人類生活的各個領域,而由于機器人‘三大法則’的限制,人類對機器人充滿信任,很多機器人甚至已經成為人類的家庭成員……”上映于20 年前的電影《我,機器人》,提出了對未來世界的獨到見解和深刻思考,也擘畫了人與機器人共生的社會圖景。而今,這些想象正在逐步成為現實。仿生機器人技術加速演進,已成為科技競爭的新高地、未來產業的新賽道、經濟發展的新引擎。

從想象到落地:仿生機器人產業發展歷程

1920 年,“機器人”一詞首次在捷克作家卡雷爾·恰佩克的科幻劇作《羅薩姆的萬能機器人》中出現。20 世紀中葉起,隨著計算機和自動化的發展,機器人實驗室和產品在世界各國相繼涌現。

仿生機器人主要分為仿人、仿動物兩大類產業賽道,仿人分為人形機器人整機和“強化人”,“強化人”則細分為視覺、聽覺等增強裝置以及智能化義肢、外骨骼等裝備。仿生機器人具有傳感系統、控制系統、執行系統、驅動系統四大核心組件,分別對應生物的感知、大腦、肢體和關節組織。其具有復雜的技術環節,主要有仿生感知認知、生機電融合、人工智能、視覺導航等技術方向。其產業鏈主要由硬件、軟件、OS(操作系統)三部分組成,以硬件為基礎,融合決策系統、運動系統、語音合成、負載和大模型等多項軟件技術,通過OS進行連接和協作。

1992 年,知名機器人企業波士頓動力在美國麻省理工學院創立,是較早入局人形機器人賽道的一位“選手”,代表作品是于2013 年亮相的Atlas 機器人。Atlas 是一種全地形人形機器人,身體由鋁制材料和碳纖維復合材料構成,其身高約1.6 米,體重約75 千克,不但能跑能跳,做出各種驚人的動作,最新一代還能完成搬運貨物等高難度操縱任務。

2000 年,日本本田公司推出了世界上第一臺能夠雙足行走的機器人ASIMO,但其技術累積從1986 年就已開始。第一代ASIMO可完成26 個自由度,至2011 年推出的第三代ASIMO 已能完成57個自由度,而2022 年8 月面世的“小米鐵大”只有21 個自由度。

全球仿生機器人產業在2021年以前屬于萌芽期,2021 年以來已進入成長期,許多技術成熟的機器人不斷涌現。如特斯拉生產的第二代Optimus(“擎天柱”)機器人,可以獨立折疊襯衣,將售價2 萬美元左右。2022 年底,ChatGPT 的推出成為人工智能領域現象級大事件,也為機器人產品迭代帶來了重要機遇。以ChatGPT 為代表的AI 大模型,為仿生機器人注入了“靈魂”,在它的加持下,波士頓動力生產的機器狗Spot 能夠用富有磁性的英倫口音或活力滿滿的少女音帶領游客參觀企業,對它說一句“我口渴了”,它就會直接引領游客走到咖啡柜臺前,并回答“這是我們的人類同事尋找能量靈丹的地方,請隨意補充水分、給自己充能,就像我們機器人在基站里所做的那樣”。

近年來,許多科技巨頭入局人形機器人賽道,帶來了供給端的迭代進步。2024 年1 月,斯坦福大學團隊發布了一款保姆機器人Aloma,可以做飯、掃地、澆花、逗貓、疊衣服、換被套,可謂家務樣樣精通,讓人們看到了機器人真正走進千家萬戶的可能性。預計2030 年以后,全球將進入仿生機器人產業的落地應用期。

從科技制高點到競爭焦點:各地產業布局與市場投資熱度

當前,機器人已成為全球產業競爭的重要焦點,人工智能與機器人技術的結合成為未來產業發展的必然趨勢和必爭之地。2021 年12 月,我國制定出臺了《“十四五”機器人產業發展規劃》,提出要開展機器人核心技術攻關行動。2023 年2 月,浙江省政府辦公廳發布了《關于培育發展未來產業的指導意見》,將仿生機器人作為重點發展的產業賽道之一。2023 年11 月,工信部專門出臺了《人形機器人創新發展指導意見》,聚力突破關鍵技術、培育重點產業、拓展場景應用。

未來已來。隨著市場熱度的攀升、頂層設計的投入,越來越多的地方政府積極布局仿生機器人賽道,加速推動未來產業創新發展。根據企查查數據顯示,機器人相關企業分布較多的城市主要有深圳、廣州、上海、蘇州、北京等地。

作為中國仿生機器人產業的發源地,深圳早期就在機器人硬件設計、制造和軟件開發方面建立起強大的產業鏈,形成了以“機器人谷”為主的產業聚集區。2023 年5 月,深圳發布了《加快推動人工智能高質量發展高水平應用行動方案(2023-2024 年)》,提出要開展通用型具身智能機器人的研發和應用,加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心,開展人形機器人規?;瘧?。深圳市國資委控股的深開鴻集團與樂聚機器人攜手推出大尺寸高動態人形機器人KUAVO(“夸父”),第一批訂單已陸續開始交付。另外,深圳也積極搭建社會資本與創新項目對接的橋梁,設立高科技投融資服務平臺。

長三角也是仿生機器人產業集中分布的地區。上海市政府近年來推出了一系列扶持措施,包括設立戰略性新興產業基金,對機器人產業鏈的關鍵技術研發、產業化項目給予資金支持,還出臺了《上海市智能機器人標桿企業與應用場景推薦目錄》《推動制造業高質量發展三年行動計劃》,提出要前瞻布局人形機器人、智能機器人等賽道。

北京也大力出臺政策提出要加緊布局人形機器人產業,發布《北京市促進機器人產業創新發展若干措施》,設立了規模為100 億元人民幣的產業基金,并提出了16 條具體舉措支持機器人產業發展,包括加快技術創新突破、推動產業集聚發展以及應用場景創新等。

仿生機器人受到投資者青睞。尤其是人形機器人產業,在最近幾年掀起的創業浪潮中,吸引了高瓴創投、奇績論壇、鼎暉投資等知名創投機構和比亞迪、科大訊飛、商湯等大型科技公司的投資。而在2023 年最后一個交易日上市的人形機器人制造公司優必選,作為“人形機器人第一股”助推產業提速發展,并由人形機器人與人類共同參與了敲鐘儀式。華為、騰訊、字節跳動、小米等科技大廠以及小鵬等新能源車企,都相繼在仿生機器人領域進行布局。

從軟件名城到數實融合發展:杭州產業基礎及發展建議

杭州推動機器人等未來產業發展的相關政策還在醞釀中,相較而言產業基礎還不夠扎實,但依托浙江大學、西湖大學、之江實驗室等科研院所以及軟件產業的優勢,杭州正在仿生機器人賽道上加速前進。

在特種應用領域,西湖大學的崔維成、范迪夏教授團隊研發的仿生型潛水器“西谷I 號”已用于深海探索?!拔鞴菼 號”模仿了蝠鲼魚的形態、行動方式并能夠完成指定作業任務,2023 年在南海完成了2000 米深度的海上試驗。

在產業發展上,濱江區的宇樹科技、西湖區浙大團隊創立的云深處科技、余杭區前阿里達摩院自動駕駛實驗室負責人創立的有鹿機器人、西湖區西湖大學團隊創立的西湖機器人以及由中國兵器裝備集團自動化研究所與杭州智元研究院聯合成立的五八智能(杭州)科技有限公司,聚焦于生產包括人形機器人、四足機器人在內的足式仿生機器人,濃郁的創新氛圍正加快孕育出推動產業發展的強引擎。

此外,在智能假肢、機械外骨骼賽道中,余杭區的強腦科技、程天科技公司也在行業內處于領跑地位。亞殘運會開幕式上,火炬手佩戴強腦科技生產的智能仿生手點燃主火炬的畫面,至今讓人記憶猶新,仿生增強裝置改善人類生活的美好圖景正在杭州上演。

仿生機器人產業技術突破難、應用落地難帶來的阻力,讓很多創業者、投資者望而卻步。但鼓勵支持機器人產業發展對地方打造產業生態具有重大意義。對于杭州來說,“軟強硬弱”的局面仍未扭轉,機器人零部件、機械臂等常常無法由本地企業生產,帶來高昂的運輸和交易成本。而通過帶動機器人產業鏈上下游的發展,杭州可以發揮軟件的優勢、補齊硬件的短板,完善智能制造產業生態。

▲ 杭州亞殘運會上,火炬手用智能仿生手點燃主火炬

▲ 宇樹科技巡檢“機器狗”

具體來說,可以有以下做法:一是持續優化科研與市場生態,鼓勵建設通用型機器人合成平臺、建設開源場景,著力降低生產制造成本,推動核心技術攻關。對于杭州來說,基于自身的優勢和資源稟賦,可以重點關注人工智能等軟件技術、機器視覺、腦機接口等核心技術和關鍵環節。二是精準招引優化產業鏈條,聚焦重點區域、龍頭企業招引上下游企業。如余杭區可以依托程天科技、強腦科技培育發展外骨骼機器人、智能義肢等細分賽道;濱江區依托宇樹科技等鏈主企業以及機器視覺、視覺導航的產業基礎,做大做強人形機器人等細分賽道和仿生視覺賽道;臨安區可以依托優必選等鏈主企業以及新劍機電、兆鼎科技等關鍵核心零部件生產企業,帶動形成完整的產業鏈條。三是推動形成更多應用場景,尤其是在醫療、工業制造、公共服務、智能駕駛等領域,加大產品推廣應用力度,促進科技成果轉移轉化和產業項目落地。

未來產業的發展總是具有不確定性,政府之于產業也許是“偶爾成功,常常幫助,總是關注”,通過深入關注一條條將來可能會爆發的產業賽道,經常性地為產業鏈上下游企業提供各種形式的幫助,相信我們會最大程度地避免錯過未來機遇,在下一個現象級產業爆發時,乘勢而上、勇立潮頭。

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