特斯拉與全球人形機器人競賽：深入分析與未來展望｜蘇仲成
特斯拉的人形機器人Optimus自2021年首次亮相以來，取得了顯著的進展。第二代Optimus在2024年世界人工智慧大會上亮相，展示了特斯拉在神經網絡和計算機視覺技術方面的突破。Optimus旨在執行危險、重複或單調的任務，預計將於2025年在特斯拉工廠投入使用，並最終在商業上推出。
文：Michael C.S. So（嶺南大學研究生院客席助理教授）
學術研究與實際應用
1. 感知與互動：
最近的研究強調了感知在人形機器人中的重要性，這對於它們與人類和環境的互動至關重要。先進的感測系統，包括視覺、聽覺和觸覺感測器，使機器人能夠更有效地導航和執行任務。這種多感測器融合方法提高了機器人的自主功能，使其能在動態環境中運作。
2. 人機互動：
研究顯示，人形機器人在教育、醫療和工業自動化等領域具有巨大的潛力。關鍵研究領域包括改進社交和物理互動技能，以確保它們能無縫融入日常生活。這需要開發複雜的算法來捕捉人類動作並進行強化學習，以準確模仿人類動作。
3. 全身控制：
全身運動控制對於人形機器人至關重要。通過強化學習和動作捕捉技術，幫助機器人學習和適應不同的環境和任務。例如，將公共數據庫的動作數據與自定義錄製的數據整合，提高了機器人執行複雜動作和任務的能力。
全球範圍內的人形機器人開發
1. Figure AI：
- 公司：Figure
- 機器人：Figure 01
- 突破：Figure 01設計用於製造、物流和零售等一般用途，具有類似人類的形態，以提高在人類設計環境中的靈活性和操作效率。
2. Agility Robotics：
- 公司：Agility Robotics
- 機器人：Digit
- 突破：Digit配備了類似鳥類的腿部設計，具有優越的機動性。該公司正在俄勒岡州建造一家工廠，以生產這些機器人，計劃於2024年開始大規模生產。
3. Kepler Robotics：
- 公司：Kepler
- 機器人：Forerunner系列（K1、S1、D1）
- 突破：Kepler的機器人配備了先進的執行器，具有精確的肢體運動和高負載能力。這些機器人設計用於教育、研究、自動化生產、物料處理、應急服務和安全檢查等多功能用途。
中國的貢獻
中國在開發人形機器人方面也取得了顯著進展。以下是幾家領先公司及其突破：
1. 北京人形機器人創新中心：
- 機器人：天宮 (Tiangong)
- 突破：天宮被描述為世界上首個全尺寸電驅動的人形機器人，具備跑步能力，能以每小時六公里的速度穩定運行。該機器人配備多個視覺感知傳感器，計算能力達到每秒550萬億次操作。
2. 四維智能：
- 機器人：GR-1
- 突破：GR-1是一款高度通用的人形機器人，專注於護理和物理治療。該機器人高165厘米，重55公斤，能夠搬運達到自身重量的負載（50公斤），並計劃於今年內生產100個單位。GR-1設計用於輔助護理，能夠在醫療設施中搬運病人，並具備基本的自主行走和執行任務的能力。
3. 優必選科技：
- 機器人：WalkerX
- 突破：WalkerX是一款高度移動且自主的人形機器人，能夠應對困難的地形並對人類情感作出反應。該公司在疫情期間使用其機器人輔助深圳的醫療工作，展示了其在多種應用中的潛力。
市場需求與未來展望
這些中國公司在開發人形機器人方面取得的突破，顯示出其在全球市場中的競爭力和創新能力。隨著人口老齡化和勞動力短缺問題的日益嚴重，人形機器人在工業自動化、醫療護理、家庭服務等領域的需求將持續增長。
首先，在工業自動化方面，機器人能夠替代人類執行繁重、危險和重複性的工作，從而提高生產效率和減少工傷事故。例如，在製造業中，機器人可以負責搬運重物、組裝零件和質量檢查等任務，這不僅提高了生產效率，還減少了人類工人的勞動強度。
其次，在醫療護理領域，隨著全球老齡化問題的加劇，對於護理人員的需求也在增加。人形機器人可以在醫療設施中輔助護理工作，如幫助病人移動、進行基本的身體檢查和提供心理支持等。這些機器人可以減輕醫護人員的工作負擔，並提高醫療服務的效率和質量。
此外，在家庭服務方面，人形機器人可以幫助處理日常家務，如清潔、烹飪和陪伴老人或兒童等。這些機器人不僅可以提高家庭生活的便利性，還可以為那些需要特殊照顧的家庭成員提供支持。
總的來說，隨著技術的不斷進步和成本的下降，人形機器人的應用範圍將越來越廣泛，市場需求也將不斷增加。未來，人形機器人有望在更多的領域中發揮重要作用，從而促進社會經濟的發展和人類生活質量的提升。
結論
中國在人形機器人領域的快速發展顯示了其在技術創新和市場應用方面的巨大潛力。隨著更多公司加入競爭並推出創新產品，人形機器人將在未來數年內進一步整合到工業和日常生活中，為社會帶來深遠的影響。