未来商用:人形机器人引领服务革新
1月6日消息,2024年,具身智能机器人相关的技术和产品应用取得了重大突破,行业展现出新的发展潜力与价值。进入2025年,IDC根据当前行业的技术创新、市场动态和应用探索,今天总结并发布了具身智能机器人在新的一年里的七个发展趋势。
趋势一:3D 视觉、触觉感知能力提升
视觉仍然是具身智能机器人的主要感知能力,3D视觉感知技术的进一步发展将显著增强机器人对环境和物体的信息获取能力,这不仅有助于全面识别和检测场景,还将促进更深入的探索。随着这一技术的不断进步,我们有望见证机器人在复杂环境中的自主性和适应性得到大幅提升,从而在各种应用场景中发挥更大的作用。 这种技术的进步无疑为未来的机器人应用打开了新的可能性。3D视觉感知不仅能够使机器人更好地理解其周围的世界,还可能推动更多创新应用的出现。例如,在医疗、制造业以及家庭服务等领域,这些机器人将能够执行更加精细和复杂的任务,提高效率并减少人为错误。同时,这也意味着我们需要关注相关的伦理和技术挑战,确保这些高度智能化的机器人能够安全、可靠地服务于人类社会。
为了进一步提高机器人的操作精度及结果反馈,触觉将成为增强机器人感知能力的关键领域,主要通过电子皮肤、力矩传感器等技术来监测物理接触情况。
趋势二:大模型作为关键技术推手,轻量化模型促进快速应用。
依托大模型技术,并利用多源异构的环境感知数据作为输入,通过不断的迭代训练来形成对世界的认知和理解。尤其在人形机器人领域,大模型借助多模态数据增强机器人的感知能力,促进其自主学习和决策规划能力的发展。此外,大模型正在与机器人的动作训练及行为互动训练相结合,有望提高动作的泛用性。
接下来,具身智能机器人执行任务将需要低算力、多模态、跨平台的轻量化模型的高效支撑,非 Transformer 架构的模型也在快速发展。
趋势三:仿真环境与世界模型的持续完善
完善的仿真环境与世界模型对于提高具身智能机器人的适应能力至关重要。通过对物理世界的规律性认知,利用仿真平台模拟物体的运动、形变以及环境中的光、电、气、热变化,甚至包括操作工具的使用等现象、状态和过程,能够帮助构建机器人对物理世界和操作行为的理解。通过持续的仿真训练,不仅能够优化机器人的运动控制算法,还可以在虚拟环境中预演各种复杂场景,从而显著提升其实际操作的精准度和效率。 这种技术手段的应用不仅可以加速机器人的研发进程,还能降低真实环境中试验带来的风险和成本。不过值得注意的是,尽管仿真环境可以在很大程度上模拟现实情况,但真实世界中的不确定性与复杂性仍然存在,因此如何有效地将仿真学习成果转化为实际应用依然是未来研究的一个重要方向。
在此过程中,仿真到现实的转移(Sim2Real)技术、高质数据的生产以及所需的计算资源都将进一步得到改进和优化。
趋势四:数据集共建共享
高质量、多样化的数据是具身智能机器人各项技术和研发工作的关键要素,需要围绕具身智能机器人与多样、复杂的物理环境交互过程从感知到行动的全闭环数据,从而支撑具身智能领域大模型训练、算法优化等工作。
目前,国内外具身智能机器人产学研联合起来正共同发力构建具身智能机器人数据集,如 Open X-Embodiment 项目,国内北京、上海、深圳等地方也积极开展数据集的积累和研究。
趋势五:多种机器人载体形态共同发展
具身智能机器人有多种物理载体形态。任何能够在物理空间环境中行动并形成互动的机器人,如协作机器人、移动机器人、商用服务机器人等正加速融合人工智能技术、软件产品都有望发展成为具身智能机器人。
人形机器人是具身智能机器人的高阶形态。人形机器人与人类相似的外形和功能,有望实现对物理环境高度通用适应。当下,人形机器人在加速研发阶段,行业也出现多种形态的人形机器人,包括双足、轮式、轮足复合等。
趋势六:在不同的应用场景下,具身智能机器人的实际价值得到了充分体现。
在工业领域的装配、打磨、质检、上下料等应用场景中,以协作机器人为载体的具身智能工业机器人将进一步展现出其自主学习能力以及适应性和灵活性。这些机器人不仅能够通过深度学习算法快速掌握新的任务要求,还能在复杂的生产环境中灵活调整工作方式,大大提高了生产线的效率和质量控制水平。随着技术的进步,我们有理由相信这类机器人将在未来工业生产中扮演更加重要的角色,为实现智能制造提供强有力的支持。 这种发展趋势无疑为工业自动化领域带来了新的活力,同时也提出了更高的技术挑战。如何进一步提升机器人的智能化水平,使其更好地与人类工作者协同作业,将是未来研究的重点方向之一。此外,随着机器人应用范围的不断扩大,相关伦理和法律问题也日益凸显,这需要行业内外共同探讨解决之道。
在服务领域,商用服务机器人搭载机械臂的架构设计,将进一步推动其在按电梯、抓取、收拾整理等任务上的能力提升,从而更好地适应全球化服务的全场景需求。 这一创新不仅提升了机器人的自主性和灵活性,还显著增强了其在复杂环境中的操作能力。随着技术的进步,这些机器人将在酒店、医院、商场等场所发挥更大的作用,提供更加高效、精准的服务。这不仅能够提高工作效率,还能为人们的生活带来更多便利,展现出科技与日常生活的深度融合。
趋势七:人形机器人在商用服务、特种应用有望实现小规模商用落地
2024年,一批人形机器人将进入商用测试阶段,当前科研教育场景是人形机器人的主要应用领域。预计在接下来的一年里,人形机器人将逐步拓展到商用服务和特种作业领域,承担一些对运动速度和操作节拍要求不高的生产服务任务。这一年内,人形机器人的商用规模预计将从小规模的千台级别起步。
在商用服务领域,人形机器人凭借其独特的外观设计和智能交互功能,能够在展厅、商场、机场等公共场合为顾客提供新颖的服务体验,同时也能为运营企业吸引更多的消费客流。
在特定的应用场景下,人形机器人凭借其多模态感知技术、具备高防护性能的材料结构以及对复杂环境的适应力,有望在安全巡逻、紧急救援等特殊作业环境中替代人类执行重复性和高危任务。
随着具身智能技术的迅猛发展,人形机器人正逐步从科幻走向现实。据花旗分析师预测,未来25年内,人形机器人市场规模将达到惊人的7万亿美元(当前约51.45万亿元人民币)。这一预测不仅反映了科技发展的速度之快,也预示着人类社会将迎来一场前所未有的变革。人形机器人的广泛应用将对各行各业产生深远影响,从制造业到服务业,再到医疗保健领域,都将迎来深刻的转型。我们期待看到这些高科技产品如何进一步融入日常生活,并为人类带来更多的便利与福祉。同时,我们也应该关注相关的伦理和社会问题,确保科技进步能够惠及每一个人。
分析师认为,人形机器人在家庭服务方面有望实现重大突破。将来,可以执行家务活动,例如折叠衣物、修剪草坪以及照料老人的机器人可能会迅速普及。除此之外,物流、建筑及食品配送等行业也将成为人形机器人的重要应用领域。