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從春晚舞臺(tái)的秧歌,到北京亦莊的馬拉松,再到前不久剛剛在杭州落幕的機(jī)器人格斗比賽,人形機(jī)器人逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向了大眾的視野。據(jù)GGII預(yù)測(cè),2030年全球市場(chǎng)規(guī)模將突破200億美元,中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)50億美元。高盛的預(yù)測(cè)更加樂(lè)觀,認(rèn)為2035年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望突破千億美元的規(guī)模,達(dá)到1540億美元。
人形機(jī)器人作為人工智能與機(jī)器人技術(shù)深度融合的前沿領(lǐng)域,正逐漸成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。它不僅代表著一個(gè)國(guó)家在高端制造業(yè)和前沿科技領(lǐng)域的綜合實(shí)力,更將深刻地改變我們的生產(chǎn)生活方式,為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)前所未有的變革。從工業(yè)生產(chǎn)中的高效協(xié)作,到家庭服務(wù)中的貼心陪伴,再到醫(yī)療康復(fù)中的精準(zhǔn)助力,人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)前景。
然而,人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展并非一帆風(fēng)順,其還面臨著諸多挑戰(zhàn):在技術(shù)層面,高精度的運(yùn)動(dòng)控制、智能的感知與決策、人機(jī)交互的自然性與安全性等關(guān)鍵技術(shù)難題亟待突破;在產(chǎn)業(yè)層面,產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同合作還不夠緊密、標(biāo)準(zhǔn)體系有待優(yōu)化、檢測(cè)認(rèn)證的產(chǎn)線還不夠廣泛,這些問(wèn)題在一定程度上制約了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在這一背景下,檢測(cè)認(rèn)證的重要性日益凸顯,它不僅是提升產(chǎn)品質(zhì)量、保證消費(fèi)者安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),更是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。本期,國(guó)家機(jī)器人檢測(cè)與評(píng)定中心(總部)主任、上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)鄭軍奇將從人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)以及檢測(cè)路徑和認(rèn)證展望這四個(gè)方面為我們拆解未來(lái)人形機(jī)器人高質(zhì)量發(fā)展路徑。
錨定可靠性與安全性,人形機(jī)器人邁向高質(zhì)量發(fā)展之路
“我們談?wù)撊诵螜C(jī)器人這個(gè)話題,本質(zhì)上是在談?wù)撊诵螜C(jī)器人背后的人工智能、大模型等技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)今,我們正處于第三次工業(yè)革命以后的轉(zhuǎn)折期,各行各業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展變得尤為重要。”鄭軍奇表示,“推動(dòng)人形機(jī)器人高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)重要手段就是標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)認(rèn)證。”
值得一提的是,中國(guó)機(jī)器人認(rèn)證(CR認(rèn)證)是我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的一項(xiàng)重要制度,自認(rèn)證實(shí)施以來(lái),CR認(rèn)證在機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量提升、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和機(jī)器人行業(yè)健康有序發(fā)展方面做出了巨大貢獻(xiàn)。其為機(jī)器人確立各場(chǎng)景下的高階質(zhì)量要求,對(duì)提升應(yīng)用效果,提供信任依據(jù),拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)梯次升級(jí),助力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展起到了重要作用。
那么,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有什么特點(diǎn)?鄭軍奇表示,從傳統(tǒng)思維去理解人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈,那么其是由感知、決策、執(zhí)行系統(tǒng)共同組成的載體,細(xì)分來(lái)說(shuō)還包括視覺(jué)傳感器、激光傳感器、處理芯片、驅(qū)動(dòng)器、編碼器等等零部件。如果從“具身智能的最佳載體”這個(gè)角度去看,人形機(jī)器人可以看成是由大腦、小腦、肢體組成類(lèi)人的載體,隱藏在機(jī)器人內(nèi)部的創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動(dòng)了人形機(jī)器人的發(fā)展。
“人形機(jī)器人是自動(dòng)與自主高度耦合的產(chǎn)品。自動(dòng)是指從第二次、第三次工業(yè)革命開(kāi)始,裝備逐漸向自動(dòng)化裝備、機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越強(qiáng);自主是從軟件、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、大模型等技術(shù)發(fā)展以后慢慢呈現(xiàn)的,尤其是大語(yǔ)言模型發(fā)展之后,其慢慢支撐物理世界進(jìn)行自主決策。人形機(jī)器人將這兩種技術(shù)路線耦合在一起,機(jī)電一體化和AI領(lǐng)域的專(zhuān)家強(qiáng)有力的思想碰撞在這一領(lǐng)域擦出了新的火花。”鄭軍奇如是分享道。
人形機(jī)器人的發(fā)展把社會(huì)帶到了具身智能的新階段,但同時(shí)其也帶來(lái)了一些風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。人工智能思考、推理、創(chuàng)新、生成等能力背后可能存在創(chuàng)造不利事物的風(fēng)險(xiǎn),帶來(lái)新的安全問(wèn)題;人形機(jī)器人作為新產(chǎn)品新形態(tài),其可靠性是否穩(wěn)定尚不明確,此前發(fā)布的《人形機(jī)器人一體化關(guān)節(jié)CR認(rèn)證實(shí)施規(guī)則》是支撐其可靠性發(fā)展的重要手段,但其在可靠性方面存在國(guó)際差異;此外,一旦人形機(jī)器人進(jìn)入家庭,長(zhǎng)有“眼睛”的機(jī)器會(huì)看到所有東西,個(gè)人隱私泄露和數(shù)據(jù)安全問(wèn)題將凸顯;最后,具身智能本身技術(shù)路線仍在探索中,技術(shù)理論體系未固定完善,存在諸多新思想和新挑戰(zhàn)以及亟待解決的科學(xué)問(wèn)題。
鄭軍奇指出,人形機(jī)器人若要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,需錨定兩大核心方向:一方面,要確保人形機(jī)器人本體具備高度可靠性,智能設(shè)備運(yùn)行安全無(wú)虞。畢竟,可靠的機(jī)器人本體是發(fā)揮功能的基礎(chǔ),安全的智能設(shè)備則是穩(wěn)定運(yùn)行的有力保障,二者缺一不可。
與此同時(shí),與高質(zhì)量發(fā)展相適配的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法也起著舉足輕重的作用。其中,構(gòu)建雙重路徑的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系堪稱(chēng)關(guān)鍵一環(huán)。具體而言,第一條路徑聚焦于物理層面,從零件、部件的精挑細(xì)選與嚴(yán)格檢測(cè)起步,逐步延伸至具身智能體的全面構(gòu)建,最終將考量范圍拓展至實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景以及整個(gè)生命周期。通過(guò)這一路徑,能夠全方位把控人形機(jī)器人在硬件和實(shí)際應(yīng)用中的質(zhì)量表現(xiàn)。而另一條路徑則著眼于數(shù)據(jù)與模型,從數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集、有效處理,到模型的精心構(gòu)建、持續(xù)優(yōu)化,進(jìn)而發(fā)展到具身智能體的成熟完善。這一路徑順應(yīng)了具身智能時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn),凸顯了數(shù)據(jù)與模型在推動(dòng)人形機(jī)器人智能化進(jìn)程中的核心地位。
制定標(biāo)準(zhǔn),機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)
在科技飛速發(fā)展、人工智能領(lǐng)域不斷突破的時(shí)代背景下,人形機(jī)器人作為融合多種前沿技術(shù)的關(guān)鍵載體,正逐步從實(shí)驗(yàn)室走向更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中,每一步都關(guān)乎著技術(shù)的突破與產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。而這一過(guò)程中,存在著六大專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,它們?nèi)缤[藏在發(fā)展道路上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),需要被精準(zhǔn)識(shí)別并妥善解決,方能推動(dòng)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(1)智能。“智能”最重要的是將整個(gè)智能體從大小腦變?yōu)橹w運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的部分歸類(lèi)到執(zhí)行器,涉及跑、跳、靈巧手的操作等各種指標(biāo);此外,大腦、小腦涉及對(duì)數(shù)據(jù)的評(píng)估和質(zhì)量的控制。從大小腦智能、肢體運(yùn)動(dòng)的能力這兩個(gè)維度去考慮整個(gè)人形機(jī)器人的智能水平。
(2)安全。傳統(tǒng)設(shè)備的安全主要在電氣安全和機(jī)械安全這兩個(gè)基礎(chǔ)的部分,而人形機(jī)器人還需要關(guān)注人機(jī)協(xié)同的安全和功能安全。
(3)可靠。搭建人形機(jī)器人可靠測(cè)評(píng)評(píng)估的模型,形成人形機(jī)器人運(yùn)行工況與使用環(huán)境之間的條件數(shù)據(jù)集,再形成人形機(jī)器人壽命、平均無(wú)故障時(shí)間的評(píng)估模型,這一切至關(guān)重要。
(4)可信。要使得機(jī)器人為人類(lèi)所信任,需要從數(shù)據(jù)可信、算法可信、行為可信這三個(gè)維度著手,涉及各種信息安全、數(shù)據(jù)安全的問(wèn)題。
(5)兼容。首先是電磁兼容,這在實(shí)踐中非常具有挑戰(zhàn)性。除了電磁兼容,協(xié)議兼容也非常重要,涉及無(wú)線電、通訊協(xié)議的兼容,這是國(guó)際上所有產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)流通的一個(gè)強(qiáng)制性要求。
(6)綠色。我們希望人形機(jī)器人是綠色友好的同時(shí)也成為一個(gè)低碳的產(chǎn)業(yè),人形機(jī)器人中就不能出現(xiàn)有害物質(zhì)。
“這六大專(zhuān)業(yè)賦能人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也并非一蹴而就的,產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展需依技術(shù)發(fā)展路徑循序漸進(jìn)。在開(kāi)發(fā)、研究、實(shí)驗(yàn)室為主的階段,要關(guān)注本體智能,解決智能科學(xué)、數(shù)據(jù)規(guī)范、部件可靠等問(wèn)題;商業(yè)化萌芽階段,需考慮安全可信、部件兼容的問(wèn)題;大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí),除本體智能與安全可信,還要考慮本體可靠性壽命、綠色兼容、數(shù)據(jù)安全、模型可信等問(wèn)題。前面提到的兩大路徑、六大專(zhuān)業(yè)方向需在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中逐步實(shí)施,以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體進(jìn)步。”鄭軍奇分享道。
鄭軍奇表示,目前在人形機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)有諸多重要嘗試,例如《人形機(jī)器人一體化關(guān)節(jié)CR認(rèn)證實(shí)施規(guī)則》的發(fā)布構(gòu)建了相應(yīng)的體系,提出人形機(jī)器人關(guān)節(jié)的八大指標(biāo),提升人形機(jī)器人的可靠性。對(duì)于數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題,工作組也在搭建相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)級(jí)方法,計(jì)劃將訓(xùn)練場(chǎng)分為數(shù)據(jù)采集和智能功能驗(yàn)證兩部分,形成閉環(huán)以驗(yàn)證人形機(jī)器人是否是高質(zhì)量的。“評(píng)價(jià)人形機(jī)器人是否高質(zhì)量,需要廣泛采用各類(lèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),按國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)定位實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量提升的組合拳。”
2016年,五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于機(jī)器人檢測(cè)認(rèn)證體系建設(shè)的意見(jiàn)》,確立中國(guó)機(jī)器人認(rèn)證CR認(rèn)證制度,機(jī)器人產(chǎn)品采用CR認(rèn)證體系管理產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。2022年,在發(fā)改委、工信部、認(rèn)監(jiān)委等部委的指導(dǎo)下,中國(guó)機(jī)器人CR認(rèn)證升級(jí)版發(fā)布,聚焦安全和EMC質(zhì)量底線的同時(shí),推動(dòng)可靠性、功能安全、信息安全和智能升級(jí)。“人形機(jī)器人出廠以后還會(huì)進(jìn)化學(xué)習(xí),其還涉及數(shù)據(jù)、模型等,新技術(shù)的采用也需要同步提升檢測(cè)手段,認(rèn)證體系也需要革新,因此構(gòu)建全生命周期的創(chuàng)新認(rèn)證體系也是支撐人形機(jī)器人行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。” 鄭軍奇分享道。
人形機(jī)器人作為科技浪潮中的先鋒力量,未來(lái)高質(zhì)量發(fā)展之路令人滿懷憧憬。在多元標(biāo)準(zhǔn)體系的有力護(hù)航下,技術(shù)突破將如春日繁花競(jìng)相綻放,從更靈動(dòng)的肢體運(yùn)動(dòng)到更聰慧的智能交互,每一項(xiàng)革新都在重塑人與機(jī)器的協(xié)作邊界。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,它們將深度融入工業(yè)、醫(yī)療、教育等各個(gè)領(lǐng)域,成為推動(dòng)社會(huì)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的“智慧細(xì)胞”。我們期待人形機(jī)器人與人類(lèi)攜手,在科技融合的藍(lán)海中破浪前行,共同書(shū)寫(xiě)人機(jī)共生的壯麗新篇!
來(lái)源:榮格-《智能制造縱橫》
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