當前位置: 華文星空 > 心靈

人形機器人,智能發展新賽道:發展現狀、挑戰與未來發展趨勢

2024-11-15心靈
(本文作者王鵬,中國社科院研究員)
人形機器人作為人工智能和機器人技術融合的產物,其概念起源於對人類自身行為和能力的模仿。早期相關研究可以追溯到20世紀中葉,隨著電腦技術、機械工程和控制理論等學科的發展,人形機器人的研究逐漸從理論探索走向實踐套用。如今,人形機器人已成為科技領域的研究熱點之一,它具有模仿人類外形和行為的能力,有望在多個領域發揮重要作用。然而,人形機器人的商業化行程面臨著諸多挑戰,需要我們深入研究和探討其發展路徑。
一、人形機器人的發展現狀
(一)技術進展
近年來,人形機器人在技術層面取得了顯著進展。在傳感器技術方面,不斷有高精度、高靈敏度的傳感器問世,為人形機器人提供了更準確的環境感知能力。例如,視覺傳感器能夠辨識物體的形狀、顏色和位置,為機器人的導航和操作提供依據。在控制系統方面,先進的演算法和計算器材使得機器人的動作控制更加精準和靈活。同時,得益於人工智能的飛快發展,人形機器人的感知能力,學習和決策能力大幅增強,具備了更強的泛化能力,能夠在復雜、非標準化的環境中完成人類交付的任務。
(二)套用領域
在工業制造領域,人形機器人可以承擔一些重復性、危險性較高的工作,如汽車制造生產線中的焊接、搬運等任務。以某款人形機器人為例,它透過精確的動作控制和傳感器感知,能夠在復雜的生產環境中準確地完成焊接任務,提高了生產效率和質素。
在應急救援方面,人形機器人可以進入危險區域,如火災現場、地震廢墟等,進行救援工作,減少人員傷亡。例如,一些人形機器人配備了熱成像傳感器和生命探測儀,能夠快速定位被困人員並實施救援。
(三)功能作用
人形機器人最直接的功能是替代人力勞動。隨著人口老齡化和勞動力成本上升,人形機器人可以替代人類從事一些體力勞動和簡單的腦力勞動。在醫療領域,人形機器人可以協助醫生進行手術,減輕醫生的工作負擔;在養老領域,人形機器人可以照顧老年人的日常生活,如餵食、清潔等。
此外,人形機器人可以根據使用者的需求和偏好,提供個人化的服務。在教育領域,人形機器人可以根據學生的學習進度和特點,制定個人化的教學方案;在娛樂領域,人形機器人可以與使用者互動,提供娛樂節目,如唱歌、跳舞等。
二、人形機器人商業化的必要性與難點
(一)人形機器人商業化的必要性
人形機器人的研發和套用需要涉及多個領域的前沿技術,如機械、行業、電腦等。人形機器人的商業化將促使企業加大研發投入,推動相關技術的不斷創新和突破。同時,人形機器人的廣泛套用將帶動相關產業鏈的發展,如傳感器、驅動器、控制系統等,從而促進整個產業的升級和轉型。
隨著人口老齡化、勞動力成本上升等問題的日益突出,人形機器人能夠在醫療、養老、教育、娛樂等領域提供有效的服務,滿足社會需求。同時,人形機器人的套用將提升人們的生活質素,如提供家庭服務、陪伴兒童、輔助老年人等,使人們的生活更加便捷和舒適。
總之,人形機器人的商業化一方面將滿足人民日益增長的需求,另一方面將帶動相關產業的發展,促進經濟增長。
(二)人形機器人商業化的難點
1. 技術成熟度
國內人形機器人在商業化道路上面臨著技術成熟度不足的嚴峻挑戰。盡管已取得一定進展,但在關鍵技術領域仍存在明顯短板。高精度定位與導航方面,受環境幹擾、地圖更新難題的制約,機器人難以在復雜環境中實作精準定位;低延遲與即時控制受硬件和演算法限制,無法滿足快速動作響應需求;數據采集與處理能力尚不能高效應對大量即時數據;增量學習與自適應能力的欠缺,使其難以迅速適應新環境和任務,這些技術瓶頸極大地限制了人形機器人在實際場景中的廣泛套用。
2. 成本控制
成本控制問題是國內人形機器人商業化的又一重大難點。研發環節涉及多領域前沿技術,研發成本居高不下,機械、電子、電腦等方面的投入巨大。生產流程復雜,多個部件的精密加工和組裝要求高,導致生產效率受限。規模化生產難以實作,由於產品的復雜性和使用者個人化需求多樣,無法透過大規模生產降低成本,高昂的成本使得人形機器人在市場上難以普及,嚴重阻礙了商業化行程。
3. 套用場景
當前,人形機器人的套用場景較為局限,主要集中在工業制造、應急救援等少數領域,在日常生活和服務領域的滲透不足。同時,市場需求尚處於培育階段,不夠明確,企業難以精準把握消費者對人形機器人的功能、效能及價格等方面的期望。這種套用場景的狹窄和市場需求的不確定性,給人形機器人的商業化帶來了極大的市場風險,限制了其大規模推廣和套用。
三、國內人形機器人企業打通商業化「最後一公裏」的策略
(一)技術突破與創新
國內人形機器人企業應全力聚焦技術突破與創新,以此作為打通商業化「最後一公裏」的核心驅動力。一方面,加大對基礎研究的投入力度,積極攻克如高精度定位、低延遲控制、復雜環境適應等關鍵技術難題,為機器人效能提升築牢根基。另一方面,鼓勵企業內部的創新思維,勇於探索全新的技術路徑與解決方案,不斷拓展人形機器人的套用可能性。同時,積極與高校、科研機構建立深度合作關系,構建產學研用協同創新機制,加速前沿技術成果向實際產品和套用的轉化,從而提升企業在技術層面的核心競爭力。
(二)成本控制與最佳化
成本控制與最佳化對於人形機器人企業的商業化行程至關重要。企業需要從多個方面入手,首先最佳化生產流程,透過引入先進的生產工藝和管理模式,提高生產效率,減少生產過程中的資源浪費和時間成本。其次,積極尋找性價比更高的經濟材料,在不影響機器人效能的前提下,替代高昂的原材料,從源頭上降低成本。再者,堅定不移地推進規模化生產,合理規劃產能布局,加大生產器材和人力等方面的投入,實作規模經濟效益,降低單位生產成本,使產品在價格上更具市場競爭力。
(三)拓展套用場景與市場需求
深入挖掘市場需求並積極拓展套用場景是企業實作商業化成功的關鍵策略。企業應運用多種市場調研方法,如問卷調查、使用者訪談、大數據分析等,精準把握市場脈搏,挖掘出人形機器人在各個領域的潛在需求。基於這些需求,開發多樣化、客製化的解決方案,滿足不同行業、不同使用者群體的個人化需求。例如,針對醫療領域開發具有精準手術輔助、康復護理功能的機器人;針對教育領域打造互動式教學、個人化輔導的智能助教。同時,加強市場推廣活動,提升品牌知名度和影響力,拓寬銷售渠道,吸引更多潛在客戶,為人形機器人的廣泛套用創造有利市場條件。
(四)加強政策法規與倫理道德建設
在人形機器人的商業化行程中,企業必須高度重視政策法規與倫理道德建設。密切關註國內外政策法規動態,及時調整企業戰略和產品研發方向,確保產品從設計、生產到銷售的各個環節都嚴格符合法律法規要求。同時,註重倫理道德建設,積極參與制定行業倫理準則,在機器人的研發過程中充分考慮使用者私密保護、數據安全保障以及機器人行為的社會影響等因素,樹立良好的企業形象,贏得社會公眾的信任和認可,為企業的可持續發展奠定堅實基礎。
四、未來發展趨勢
未來,人形機器人在技術創新方面將迎來重大突破。傳感器技術的進步會使機器人的感知能力更敏銳,能夠更精準地獲取環境資訊。控制系統借助先進演算法和新型計算架構,如量子計算與神經形態計算,將極大提升動作控制的即時性與靈活性。人工智能技術的深度套用,特別是深度學習演算法,將賦予機器人強大的學習和決策能力,使其能更好地理解人類行為和意圖,實作更自然、智能的人機互動。
在技術進步的背景下,人形機器人的套用場景將得到前所未有的拓展。在日常生活中,它將廣泛融入家庭服務,從家務勞動到養老助殘,成為家庭不可或缺的一部份,預計在未來若幹年其市場滲透率和規模將大幅增長。在專業領域,如醫療和教育,它將深度參與手術輔助、康復治療、個人化教學等工作,顯著提升服務質素和效率。此外,在太空探索、深海探測等特殊環境中,人形機器人也將發揮關鍵作用,助力人類完成高難度任務,拓展人類活動邊界。
隨著人形機器人產業的發展,產業協同合作將更加緊密。硬件供應商將持續最佳化產品,為機器人提供效能更卓越的傳感器、驅動器和機械部件等關鍵元件。軟件開發商則專註於完善作業系統和人工智能演算法,提高系統穩定性、相容性和演算法效率。同時,人形機器人企業與高校、科研機構之間的產學研用合作將不斷加強,各方資源共享、優勢互補,共同推動技術創新成果加速轉化為實際產品和套用,促進整個產業的繁榮發展。
人形機器人作為一種具有巨大潛力的科技產品,在技術創新、套用場景拓展、產業協同和倫理道德等方面都面臨著機遇和挑戰。目前,人形機器人在技術成熟度、成本控制和套用場景等方面存在一定的難點,但透過加強技術突破與創新、成本控制與最佳化、套用場景拓展和市場推廣以及加強政策法規與倫理道德建設等策略,國內人形機器人企業有望打通商業化 「最後一公裏」,實作人形機器人的廣泛套用和商業化成功。
同時,隨著科技的不斷進步,人形機器人未來將呈現出技術創新持續推進、套用場景不斷拓展、產業協同更加緊密、政策法規更加完善的發展趨勢。我們應充分認識到人形機器人的重要性和發展潛力,積極推動其發展,以滿足社會需求,促進經濟發展和產業升級。
本文僅代表作者觀點。
(本文來自第一財經)