人形机器人的兴起

科技   2024-11-19 19:44   广东  

来源:IEEE电气电子工程师学会

这个世界是为人类而打造的。机器人呢?并非如此。大多数机器人的行动方式不像人类。因此,他们很难在现实世界中运作。例如,想想你可能见过的机器人。像小圆盘一样的机器人吸尘器在家里四处移动工作时,可能会被餐厅的桌椅和其他障碍物卡住。

还有装配线上的机械臂,被设计用来在一个位置反复做同样的重复性任务。这些机器人远不能在为人类构建的世界中独立运行,它们需要工作环境根据它们的能力进行定制。

这就是为什么全球各地的公司正在投入数十亿美元来开发人形机器人,这种机器人有两条腿和两只手臂,外观和行动都像人类。人形机器人更加灵活,能适应各种不同的状况。理论上,一家公司可以制造一种型号的机器人,用户可以训练它去做特定的任务:不需要特殊的环境。根据2024年的一份报告,到2035年,全球人形机器人市场规模可能会从2023年的约1亿美元增长到350亿美元(https://www.goldmansachs.com/insights/articles/the-global-market-for-robots-could-reach-38-billion-by-2035)。

在The Impact of Technology in 2025 and Beyond: an IEEE Global Study这份近期针对技术领导者的调查中,37%的受访者表示他们正在考虑在2025年将人形机器人应用于运营中,35%的受访者期待能够开始应用人形机器人,18%的受访者预计将人形机器人全面投入运营。

更快、更轻、更便宜

推动人形机器人发展的是其所有组成部件(从软件到零部件)的重大改进。这些部件更具成本效益、更轻便且足够小,可以集成到商业产品中。这包括手臂和腿部、感知和运动传感器以及机载计算设备。

越来越多的机器人采用全电动模式,而不是电动与液压混合的模式,这也使它们变得更轻。

部件的总重量至关重要。移动重型部件需要更多能量,这就需要更重的电池或者更频繁地给电池充电。

IEEE高级会员Santhosh Sivasubramini说:“早期的机器人需要频繁充电或者连接电源才能使用。而现代电池组在不影响移动性的情况下续航时间更长。这一发展使得机器人能够运行更长时间。如今的人形机器人还配备了更轻便、更紧凑的电池。这有助于更好地分配重量并改善能量管理。”

眼见为实

较旧的机器人往往依靠基本的视觉和力传感器来在环境中导航以及确定拿起某物时要用多大的压力。

“现代机器人使用激光雷达(LIDAR)、立体摄像机和力 - 扭矩传感器。这些能实现更好的环境测绘、障碍物探测和物体处理,”Sivasubramini补充道,“先进的传感器融合算法实时处理多个输入信息。这有助于在不断变化的场景中做出更快的响应和适应。”

视频中看到的内容

如果你看过人形机器人像运动员一样进行跑酷动作以及穿越复杂地形的视频,你可能会想要质疑这些视频是否反映了机器人的实际运行环境。通常,这些视频是在高度受控的环境下制作的,并不反映现实世界的状况。是的,机器人确实完成了你在视频中看到的动作,但可能经过了多次尝试,而且地形上的微小差异都会使那些壮举难以重现。

如今的人形机器人仍处于开发阶段。即使让它们执行简单的任务也需要大量的训练。虽然人工智能正在使这种训练速度加快,但机器人在其被分配的任务极具重复性的受控环境中表现最佳。

IEEE研究生会员Shally Gupta表示:“虽然这些视频可能反映了真正的技术进步,但它们并不总是能代表这些机器人在日常情况下的表现。”

机器人将做什么?

至少就目前而言,机器人的能力仍然有限。由于这些限制,大多数机器人的任务将局限于人类不想做的事情:重复性的、枯燥的或者危险的工作。

使用机器人技术的最大障碍之一是成本。人形机器人经常被部署在仓库应用场景中,因为环境相当可预测,而且工作是重复性的。但购买机器人只是使用它们成本结构的开端。部署机器人技术的仓库运营商可能需要雇佣专业人员来培训和维护机器人。培训可能也需要大量的时间和投资。

更有可能出现的情况是人类和机器人将并肩工作。

Gupta说:“人形机器人需要在人类身边安全、顺畅地工作。它们必须应对意外情况并且自然地与人互动。要做好这一点需要大量的研究和测试,所以要使人形机器人实用且价格实惠到让所有人都能使用可能很困难。”

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7. 《美国反无人机系统未来趋势报告(2024-2029 年)》

8. Gartner 2025 年主要战略技术趋势研究报告

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10. 详解光刻巨人ASML成功之奥妙-241015(94页)

11. CB Insights:未来变革者:2025年九大科技趋势研究报告

12. 国际电信联盟2023-2024年联合国人工智能AI活动报告388页

13. 《人工智能能力的人类系统集成测试和评估》最新51页,美国防部首席数字和人工智能办公室(CDAO)

14. 2024瑞典皇家科学院诺贝尔化学奖官方成果介绍报告

15. MHP:2024全球工业4.0晴雨表白皮书

16. 世界经济论坛白皮书《AI价值洞察:引导人工智能实现人类共同目标》

17. 瑞典皇家科学院诺贝尔物理学奖科学背景报告资料

18. AI智能体的崛起:整合人工智能、区块链技术与量子计算(研究报告,书)

19. OpenAI o1 评估:AGI 的机遇和挑战(280页)

20. 世界知识产权组织:2024 年全球创新指数(326页)

21. 美国白宫:国家近地天体防御策略与行动计划

22. 【CMU博士论文】持续改进机器人的探索,243页

23. 中国信通院:量子计算发展态势研究报告2024年58页

24. 2024年OpenAI最新大模型o1革新进展突出表现及领域推进作用分析报告

25. 【新书】通用人工智能,144页

26. 联合国:《未来契约》、《全球数字契约》和《子孙后代问题宣言》三合一

27. 世界气候组织:2024团结在科学中,守卫地球系统的未来

28. 世界经济论坛 《量子技术助力社会发展:实现可持续发展目标》研究报告

29. 人工智能科学家:迈向全自动开放式科学发现

30. 欧盟:石墨烯旗舰项目十年评估报告

31. 美国信息技术和创新基金会:美国的数字身份之路研究报告

32. 麦肯锡:2024能源转型挑战未来研究报告

33. 联合国贸易与发展会议:2024世界投资报告

34. 兰德:评估人工智能对国家安全和公共安全的影响

35. 兰德:2024评估人工智能基础模型市场的自然垄断条件

36. 经合组织:2015-2022 年生物多样性与发展融资

37. ITIF:中国半导体创新能力研究报告

38. 英国皇家学会:数学未来计划, 数学和数据教育的新方法研究报告

39. 欧盟:10年人类大脑计划创新评估报告

40. GLG格理集团:2024深度解读半导体行业关键趋势和专家洞见报告15页

41. 华为智能世界2030报告2024版741页

42. 联合国:2024为人类治理人工智能最终报告

43. 达信Marsh:2024全球科技产业风险研究报告英文版27页

44. 鼎帷咨询:2024英伟达人工智能发展战略研究报告149页

45. 【博士论文】大语言模型的测试与评价:准确性、无害性和公平性,223页pdf

46. 麦肯锡:2024世界能源产业展望

47. 世界经济论坛《太空:全球经济增长的 1.8 万亿美元机遇》

48. 世界经济论坛:世界“技术先锋”名单100家公司名单

49. 世界经济论坛:2024绘制地球观测的未来:气候情报技术创新

50. 核聚变技术作为清洁能源供应替代来源的全球发展和准备情况

51. 大模型生成的idea新颖性与人类对比研究报告(94页)

52. IQM :2024 年量子状况报告

53. 2024十大新兴技术研究报告

54. 2024地球观测 (EO) 洞察带来的全球价值(58页)

55. 2023-2024世界基础设施监测报告

56. 世界银行:2024世界发展报告,中等收入陷阱

57. 2024国际前沿人工智能安全科学报告132页

58. 斯坦福大学2024人工智能指数报告

59. 美国总统科学技术顾问委员会:《利用人工智能应对全球挑战》63页报告

60. 柳叶刀行星健康:2024地球系统安全与健康评估报告

61. 中国未来50年产业发展趋势白皮书III

62. OpenAI o1系列产品原理与安全最新研究报告(80页)

63. 国家互联网信息办公室:国家信息化发展报告2023年110页

64. 埃森哲:2024年风险研究报告-重大颠覆需要持续重塑英文版39页

65. 36氪研究院:2024年中国城市低空经济发展指数报告41页

66. 美国信息技术与创新基金会:《中国在量子领域的创新能力如何》研究报告

67. 理解深度学习500页报告

68. 鼎帷咨询:2024全球人工智能发展研究报告44页

69. 【伯克利博士论文】大型语言模型迈向能够学习和发现一切的机器

70. 《量子技术:前景、危险和可能性》45页报告

71. 英国皇家学会报告:人工智能在科学、技术、工程和数学领域的应用

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76. CBInsights:2024年第二季度全球企业风险投资状况报告英文版124页

77. 英国科学院:数据管理和使用:21 世纪的治理(2024),99页

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79. 世界知识产权组织:2024年世界知识产权报告:让创新政策促进发展

80. 全球灾难风险研究所:评估大型语言模型接管灾难的风险

81. 牛津马丁学院:人工智能风险国际科学评估的未来

82. 联合国贸易和发展署:2024世界投资报告

83. 兰德公司:人工智能军事应用的新风险和机遇

84. 英国皇家学会:AI时代的科学发展趋势研究报告

85. 百页风电行业研究方法论:从中国到世界从陆地到海洋-240902,98页

86. 中国信通院发布《大模型落地路线图研究报告(2024年)》

87. 星河智源:2024年无人驾驶技术全景报告35页

88. 星河智源:2024年光刻机技术全景报告37页

89. 人形机器人行业研究方法论:特斯拉领衔人形机器人的从1到N

90. 兰德:展望2045一项关于未来20年全球趋势影响的前瞻性研究报告英文版45页

91. 《军事创新与气候挑战》2024最新152页报告

92. 麦肯锡:2024困难点:驾驭能源转型的物理现实(196页)

93. 《麻省理工科技评论》万字长文:什么是人工智能?

94. 软件与服务行业:从特斯拉智能驾驶看人形机器人发展路径

95. 中国信通院:中国数字经济发展研究报告2024年82页

96. CB Insights:2024年第二季度全球风险投资状况报告 244页

97. 脑启发的人工智能:全面综述

98. 二十年关键技术跟踪报告

99. 中国首部城市大脑系列建设标准(8项)汇编

100. 麦肯锡2024技术趋势展望报告100页


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