Humanoidnim robotom ni treba obtičati v človeški obliki, scena določa obliko

Jun 01, 2024 Pustite sporočilo

Od začetka leta so humanoidni roboti pogosto prevladovali med vročimi temami in postali ena izmed vročih tem v tehnološki industriji.


13. maja je Yushu Technology izdal humanoidnega inteligentnega agenta Unitree G1, ki se začne pri 99000 juanih in je na voljo v trgovinah JD.com. V primerjavi z drugimi humanoidnimi roboti, ki se pogosto prodajajo za več sto tisoč ali milijone juanov, nekateri uporabniki interneta pravijo, da je Unitree G1 "zbil" visoko ceno humanoidnih robotov.


V začetku maja je Tesla objavila videoposnetek svojega humanoidnega robota Optimus Prime druge generacije, ki dela v lastni tovarni, in prikazuje prizor robota Optimus Prime, ki sestavlja baterije v tovarni baterij.


Konec aprila je pekinški humanoidni robotski inovacijski center izdal prvega na svetu polno velikega električnega humanoidnega tekaškega robota "Tiangong", ki lahko enakomerno teče s hitrostjo 6 kilometrov na uro.


Prej smo v članku V tovarnah, v katere študentje neradi zahajajo, dejansko hodijo v službo, raziskovali tudi scenarije uporabe humanoidnih robotov na področju industrijske proizvodnje. Med njimi je pozornost pritegnil videoposnetek domačega humanoidnega robota Walkerja S, ki pomaga ljudem pri dokončanju sestavljanja avtomobila in pregledov kakovosti na tekočem traku tovarn novih energetskih vozil.


Poleg tega so domači igralci enega za drugim lansirali različne humanoidne robote, kot so Data XR-4, Xiaopeng PX5, Zhiyuan Expedition A1, Fourier GR-1, Xingdong Era "Xiaoxing", Zhuji Power CL{ {4}} in Xiaomi CyberOne.


Trenutno so humanoidni roboti na kritični prelomnici od laboratorija do industrializacije. Ne glede na tehnološke inovacije ali naložbe in financiranje se priljubljenost gosenic, povezanih s humanoidnimi roboti, ne zmanjšuje in pričakuje se, da bo leto 2024 postalo prvo leto množične proizvodnje humanoidnih robotov.


Aprila letos je prva kitajska konferenca industrije humanoidnih robotov objavila raziskovalno poročilo o industriji humanoidnih robotov, v katerem je napovedala, da bo velikost trga kitajskih humanoidnih robotov leta 2024 približno 2,76 milijarde juanov; Leta 2026 je dosegel 10,471 milijarde juanov; Do leta 2029 bo dosegel 75 milijard juanov, kar bo predstavljalo 32,7 % svetovnega zneska; Do leta 2035 naj bi velikost trga dosegla 300 milijard juanov.


Industrija ima bolj optimistična pričakovanja glede prihodnosti humanoidnih robotov, zlasti kar zadeva politike, ki kažejo tudi bolj pozitivne signale. Na primer, oktobra 2023 je Ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo izdalo "Vodilna mnenja o inovacijah in razvoju humanoidnih robotov", v katerih je kitajska vlada predlagala cilj vzpostavitve začetnega inovacijskega sistema za humanoidne robote in doseganje množične proizvodnje do leta 2025. Do leta 2027 se pričakuje, da se bodo tehnološke inovacijske sposobnosti humanoidnih robotov znatno izboljšale, razvoj industrijskega obsega se bo pospešil, scenariji uporabe pa bodo postali bolj raznoliki.


Humanoidni roboti so v porastu, naj se osredotočimo na »humanoidno« obliko ali na funkcionalnost samih robotov?


Humanoidni roboti se nanašajo na inteligentne robote, ki po videzu in gibanju spominjajo na ljudi. Običajno imajo zgradbo telesa, podobno ljudem, vključno z glavo, trupom in okončinami. Lahko hodijo po obeh nogah, izvajajo več operacij z rokami in imajo določene kognitivne sposobnosti ter sposobnosti odločanja.


Glede na scenarije uporabe humanoidnih robotov, ki jih je letos objavilo več proizvajalcev, se pričakuje, da bo inteligentna proizvodnja, zlasti na področju avtomobilske proizvodnje, prvo področje, na katerem bodo implementirani humanoidni roboti. Uporabljajo se lahko za montažo in montažo, ravnanje in logistiko, skupno proizvodnjo, pregled kakovosti, vzdrževanje in pregled opreme itd.


Vprašanje je torej, če je vloga humanoidnih robotov nadomestiti ponavljajoče se, nevarne ali umazane delovne naloge, zakaj moramo razvijati humanoidne robote? Toliko naprav za avtomatizacijo, kot so avtomobili AGV in robotske roke, lahko pomaga tudi ljudem pri njihovem delu, hkrati pa izpolnjuje njihove potrebe po mobilnosti.


Poleg tega imajo humanoidni roboti za razliko od običajnih industrijskih robotov pomembne razlike v strukturni zasnovi, sestavi strojne opreme, kontrolnih algoritmih, osnovnih zahtevah glede zmogljivosti, izbiri komponent, nadzoru stroškov in drugih vidikih.


Na tehnični ravni morajo humanoidni roboti integrirati kompleksne sposobnosti zaznavanja, kot so vid, sluh, dotik itd., da simulirajo človeške sisteme zaznavanja; Hkrati obstaja večje povpraševanje po algoritmih umetne inteligence, ki zahtevajo napredne sposobnosti odločanja in učenja za doseganje človekovega inteligentnega vedenja; Poleg tega so krmilni algoritmi bolj zapleteni in zahtevajo implementacijo kompleksnih algoritmov za nadzor gibanja, kot so ravnotežje, hoja in fini gibi rok.


Drugič, kar zadeva delovanje, se morajo humanoidni roboti prosto gibati in opravljati naloge v različnih okoljih. Kako zagotoviti dolgoročno vzdržljivost humanoidnih robotov, hkrati pa zagotoviti njihovo prenosljivost in prilagodljivost, predstavlja velik izziv za vgrajeni baterijski sistem.


Nazadnje obstaja tudi precejšnja vrzel v stroških. Zaradi zapletene zasnove in visokokakovostnih zahtev glede strojne opreme humanoidnih robotov so stroški izdelave razmeroma visoki, kar zahteva več naložb v raziskave in razvoj ter proizvodnjo. Običajni industrijski roboti se običajno bolj osredotočajo na stroškovno učinkovitost in morajo nadzorovati proizvodne stroške, hkrati pa zagotavljati zmogljivost za izboljšanje proizvodne učinkovitosti in konkurenčnosti.


Kompleksen in natančen, z visokimi stroški, če je vrednost robotov v tem, da človeku pomagajo pri opravljanju različnih zapletenih ali dolgočasnih delovnih nalog, ki jih je težko opraviti, za razliko od človeka, ki pravzaprav niso pomembne stvari, zadostuje praktičnost.


Industrijski strokovnjaki analizirajo, da obstajata dva glavna razloga, zakaj so roboti zasnovani tako, da so podobni ljudem: 1. Večina delovnih okolij, objektov in orodij v fizičnem svetu je zasnovanih za obliko človeškega telesa. Oblikovanje robotov z odraslimi tipi telesa ima najboljšo vsestranskost in se lahko hitro prilagodi različnim scenarijem. Pri razvoju AGI (splošna umetna inteligenca), ki temelji na humanoidnih robotih, se lahko človeški video podatki uporabijo za usposabljanje za izboljšanje učinkovitosti usposabljanja.


Trenutno razvoj humanoidnih robotov še vedno spada v fazo, kjer "telo" vodi "možgane". "Telo" se nanaša na strojno opremo humanoidnih robotov, "možgani" pa na programske algoritme robotov. Glavni razlog, zakaj je bilo humanoidne robote že vrsto let težko komercializirati, je pomanjkanje univerzalne inteligence, ki bi podpirala njihove navzkrižne aplikacije in izkoriščala prednosti človeške oblike.


Končni cilj humanoidnih robotov je postati roboti za splošno uporabo, ki se lahko prilagajajo različnim okoljem, opravljajo različne naloge in ne potrebujejo ločenih gradbišč in orodij. Primerni so za širši nabor scenarijev, vendar to zahteva tudi skupen napredek tehnologij, kot so umetna inteligenca, vrhunska proizvodnja in novi materiali.


Kljub dobi umetne inteligence je razvoj tehnologije umetne inteligence povzročil kvalitativni preskok pri humanoidnih robotih. Veliki stroški raziskav in razvoja ter težave pri komercializaciji so pripeljali tudi do tega, da se mnoga robotska podjetja soočajo s težavami. Na primer, kot pionirji v industriji se Pepper, ASIMO, Atlas in drugi poslavljajo od trga ali ne najdejo ustreznih scenarijev uporabe.


S tega vidika, ali morajo biti humanoidni roboti humanoidni ali ne, se je treba na koncu vrniti k specifičnim scenarijem uporabe.


Prvič, ključ do inteligentne proizvodnje je v izboljšanju proizvodne učinkovitosti in kakovosti, namesto v posnemanju človeškega videza. Na industrijskih proizvodnih linijah je naloga robotov običajno izvajanje ponavljajočih se in zelo natančnih dejanj, kot so sestavljanje, varjenje ipd., ki od robotov ne zahtevajo človeškega videza. Nasprotno, oblikovanje bolj kompaktnih in učinkovitih robotskih struktur, ki temeljijo na specifičnih zahtevah naloge, je lahko bolj ugodno za izboljšanje proizvodne učinkovitosti in zmanjšanje stroškov.


Drugič, načrtovanje robotov v inteligentni proizvodnji mora dati prednost varnosti in operativni učinkovitosti. V industrijskih proizvodnih okoljih morajo roboti sodelovati z različno opremo in orodji, humanoidna zasnova pa morda ni vedno najbolj primerna za te delovne scenarije. Z načrtovanjem oblik in struktur robotov, ki bolje izpolnjujejo delovne zahteve, je mogoče izboljšati varnost in operativno učinkovitost robotov na industrijskih proizvodnih linijah ter zmanjšati potencialna tveganja in napake.


Poleg tega lahko načrtovanje robotov v inteligentni proizvodnji črpa navdih tudi iz naravnih oblik za ustvarjanje učinkovitejših in prilagodljivejših robotov. Na primer, pajkom podobni roboti v biomimetiki lahko simulirajo gibanje pajkov, s čimer izkazujejo boljšo prožnost in prilagodljivost v ozkih prostorih, s čimer izboljšajo operativno učinkovitost in prožnost na proizvodnih linijah.


Na splošno bi se moralo v scenarijih industrijske inteligentne proizvodnje zasnova robotov osredotočati na funkcionalnost in učinkovitost, namesto da bi slepo sledila humanizaciji. Prilagodljivi koncepti oblikovanja lahko prinesejo več inovacij in prednosti industrijski inteligentni proizvodnji, izboljšajo učinkovitost in kakovost proizvodnje ter zmanjšajo stroške in tveganja. Zato se humanoidni roboti v scenarijih inteligentne proizvodnje ne držijo nujno "humanoidne" zasnove, ampak bi morali izbrati najprimernejšo obliko in strukturo robota na podlagi posebnih proizvodnih potreb, da bi dosegli učinkovitejšo inteligentno proizvodnjo.