特斯拉与全球人形机器人竞赛：深入分析与未来展望｜苏仲成
特斯拉的人形机器人Optimus自2021年首次亮相以来，取得了显著的进展。第二代Optimus在2024年世界人工智慧大会上亮相，展示了特斯拉在神经网络和计算机视觉技术方面的突破。Optimus旨在执行危险、重复或单调的任务，预计将于2025年在特斯拉工厂投入使用，并最终在商业上推出。
文：Michael C.S. So（岭南大学研究生院客席助理教授）
学术研究与实际应用
1. 感知与互动：
最近的研究强调了感知在人形机器人中的重要性，这对于它们与人类和环境的互动至关重要。先进的感测系统，包括视觉、听觉和触觉感测器，使机器人能够更有效地导航和执行任务。这种多感测器融合方法提高了机器人的自主功能，使其能在动态环境中运作。
2. 人机互动：
研究显示，人形机器人在教育、医疗和工业自动化等领域具有巨大的潜力。关键研究领域包括改进社交和物理互动技能，以确保它们能无缝融入日常生活。这需要开发复杂的算法来捕捉人类动作并进行强化学习，以准确模仿人类动作。
3. 全身控制：
全身运动控制对于人形机器人至关重要。通过强化学习和动作捕捉技术，帮助机器人学习和适应不同的环境和任务。例如，将公共数据库的动作数据与自定义录制的数据整合，提高了机器人执行复杂动作和任务的能力。
全球范围内的人形机器人开发
1. Figure AI：
- 公司：Figure
- 机器人：Figure 01
- 突破：Figure 01设计用于制造、物流和零售等一般用途，具有类似人类的形态，以提高在人类设计环境中的灵活性和操作效率。
2. Agility Robotics：
- 公司：Agility Robotics
- 机器人：Digit
- 突破：Digit配备了类似鸟类的腿部设计，具有优越的机动性。该公司正在俄勒冈州建造一家工厂，以生产这些机器人，计划于2024年开始大规模生产。
3. Kepler Robotics：
- 公司：Kepler
- 机器人：Forerunner系列（K1、S1、D1）
- 突破：Kepler的机器人配备了先进的执行器，具有精确的肢体运动和高负载能力。这些机器人设计用于教育、研究、自动化生产、物料处理、应急服务和安全检查等多功能用途。
中国的贡献
中国在开发人形机器人方面也取得了显著进展。以下是几家领先公司及其突破：
1. 北京人形机器人创新中心：
- 机器人：天宫 (Tiangong)
- 突破：天宫被描述为世界上首个全尺寸电驱动的人形机器人，具备跑步能力，能以每小时六公里的速度稳定运行。该机器人配备多个视觉感知传感器，计算能力达到每秒550万亿次操作。
2. 四维智能：
- 机器人：GR-1
- 突破：GR-1是一款高度通用的人形机器人，专注于护理和物理治疗。该机器人高165厘米，重55公斤，能够搬运达到自身重量的负载（50公斤），并计划于今年内生产100个单位。GR-1设计用于辅助护理，能够在医疗设施中搬运病人，并具备基本的自主行走和执行任务的能力。
3. 优必选科技：
- 机器人：WalkerX
- 突破：WalkerX是一款高度移动且自主的人形机器人，能够应对困难的地形并对人类情感作出反应。该公司在疫情期间使用其机器人辅助深圳的医疗工作，展示了其在多种应用中的潜力。
市场需求与未来展望
这些中国公司在开发人形机器人方面取得的突破，显示出其在全球市场中的竞争力和创新能力。随著人口老龄化和劳动力短缺问题的日益严重，人形机器人在工业自动化、医疗护理、家庭服务等领域的需求将持续增长。
首先，在工业自动化方面，机器人能够替代人类执行繁重、危险和重复性的工作，从而提高生产效率和减少工伤事故。例如，在制造业中，机器人可以负责搬运重物、组装零件和质量检查等任务，这不仅提高了生产效率，还减少了人类工人的劳动强度。
其次，在医疗护理领域，随著全球老龄化问题的加剧，对于护理人员的需求也在增加。人形机器人可以在医疗设施中辅助护理工作，如帮助病人移动、进行基本的身体检查和提供心理支持等。这些机器人可以减轻医护人员的工作负担，并提高医疗服务的效率和质量。
此外，在家庭服务方面，人形机器人可以帮助处理日常家务，如清洁、烹饪和陪伴老人或儿童等。这些机器人不仅可以提高家庭生活的便利性，还可以为那些需要特殊照顾的家庭成员提供支持。
总的来说，随著技术的不断进步和成本的下降，人形机器人的应用范围将越来越广泛，市场需求也将不断增加。未来，人形机器人有望在更多的领域中发挥重要作用，从而促进社会经济的发展和人类生活质量的提升。
结论
中国在人形机器人领域的快速发展显示了其在技术创新和市场应用方面的巨大潜力。随著更多公司加入竞争并推出创新产品，人形机器人将在未来数年内进一步整合到工业和日常生活中，为社会带来深远的影响。