人工智能仿生机器人目前问题分析
仿生机器人研究目前存在诸多难题。仿生机器人诞生到发展短短数十年，积累的研究成果已经非常丰硕，开辟了机器人领域独特的技术和研究方法，但由于其学科的交叉性，“仿生”机器人仍然存在诸多问题。
从生物机理来讲，对其揭示不够，模型构造过于简单。通过对生物机理的研究，可以揭示生物自身的功能，为仿生机器人的研究提供依据，但由于生物体本身是一个非常复杂的系统，其神经、骨骼、肌肉等构造以及其运动功能细节非常繁琐，目前所建立的模型远远不能模拟生物的控制过程及反映过程。
仿生结构设计与生物结构的合理性和精巧性相去甚远。在运动方面，生物的结构刚柔并济，使其自身具有灵活性、高效性和轻量化等特点，增强了其自身的运动性能和环境适应能力。而现在的仿生机器人多为刚性结构，其重量、尺寸与生物的差距也较大，因此无法对机器人机构提供有效的设计原则。
高性能新型仿生材料研究不足，已有研究成果应用领域过窄。目前的仿生材料研究在生物力学和工程力学的衔接点、许多天然生物材料的模型抽象、仿生材料的设计制备方法等方面还有待于进一步研究。而仿生机器人材料大多采用钢、铝、塑料等常规材料，无论刚度、柔性、韧性以及减阻性与生物自身差距很大，使得仿生机器人性能降低。
控制方法较传统，神经控制、肌电控制等仿生控制方法突破不够。生物良好的环境感知能力也是仿生机器人研究的方向之一。生物可以通过视觉、听觉、嗅觉等感官系统时刻对周围环境进行感知并做出准确的判断，以适应复杂多变的环境。而现有的仿生机器人还无法准确的模拟生物的感知特性，对周围环境的感知能力存在精度较低、反应时间较长、对复杂环境的感知准确性不足等问题。
我们认为，仿生机器人的驱动力主要来源于两个方面：一是个人／家庭服务的需要，例如，目前在西方国家，机器人宠物十分流行，仿人机器人的出现，可以弥补劳动力不足，解决老龄化的家庭服务和医疗服务等；二是执行特殊任务，比如，仿麻雀机器人可以担当环境检测的任务等。其关键技术在于机器人对外界环境的识别和处理，随着人工智能技术不断取得突破，仿生机器人也逐渐开始发展。
来源：国际仿生工程学会
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人形机器人 越来越像人
转自：深圳商报
优必选Walker机器人展示智能分拣能力。（优必选供图）深圳新闻网2023年6月21日讯（深圳商报首席记者袁静娴）在工厂、在餐厅、在智慧物流等场景，方方正正的智能机器人挥着它们的机械臂，搬运、送餐、分拣，已是普遍场景。但如果把这些智能机器人换成“人头人脑”的人形机器人，会期待它们具备怎样的能力？在特斯拉、优必选近日发布的视频里，人形机器人开始出现在工厂，它们能够探索环境，复刻人类工作，自主操控物品等等，让人们看到了人形机器人在家庭陪伴、咨询等领域以外的更多可能性。“随着人工智能浪潮的爆发，以及全球‘机器换人’进程加速，人形机器人有望深入各细分消费端，成为AI下一个重要落地应用场景”。优必选科技首席技术官熊友军近日向深圳商报记者表示。增强关键核心技术与产品创新能力，深圳率先布局人形机器人产业。5月31日发布的《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023—2024年）》提出，深圳将聚焦智能机器人等领域，开展通用型具身智能机器人的研发和应用，并加快组建广东省人形机器人制造业创新中心。人形机器人正向真实人类“演化”外形长得像人，就可以称为人形机器人了吗？目前人形机器人虽没有统一定义，但普遍认为，人形机器人最终应具有与人类似的身体结构，包括头、躯干和四肢，使用双足行走，用多指手执行各种操作，并具有一定程度的认知和决策智能。业内认为，人形机器人的发展历程主要分为三个阶段。第一阶段，以早稻田大学仿人机器人为代表的早期发展阶段；第二阶段，以本田仿人机器人为代表的系统高度集成发展阶段；第三阶段，以波士顿动力仿人机器人为代表的高动态运动发展阶段。当前人形机器人赛道，全球参与者已有数十年的研发经验，推出的仿生机器人从外形到核心技术都进行了数次迭代升级，展现出一定的运动、执行任务和环境适应能力。以当前大众较为关注的几款人形机器人为例。2022年10月，特斯拉CEO马斯克带人形机器人Optimus（擎天柱）正式亮相，展示了其稳步行走、转体俯身等动作。而在今年5月发布的新视频中，5个“擎天柱”已经能够执行诸如捡起物品等任务，并被投入到特斯拉工厂中执行简单的任务。相比上一次亮相，“擎天柱”在电机扭矩和力度控制等方面更精确，还能探索和记忆环境，比如记得自己走过的路，走路姿态也更自然。在深筹建广东省人形机器人制造业创新中心一个有着双手双脚、圆头圆脑的人形机器人，站在陈列整齐的货架前，用“手指”准确地抓取物品，然后保持着匀速稳定的步伐，把分拣好的物品送到在旁边等待的无人搬运机器人AGV上。这个可爱又智慧的场景，是深圳优必选科技最近更新的人形机器人视频里的一幕。优必选表示，经过在智慧工厂场景中的不断训练及测试，大型人形机器人Walker目前已经可以在SPS（零件分拣系统）智能分拣以及老化测试中进行应用，这是中国人形机器人商业化应用之路的又一次创新和探索。“深圳有很好的人工智能产业基础，通过持续创新、深化应用，人工智能产业呈现良好发展势头”。熊友军表示，优必选作为深圳本土企业，得益于深圳人工智能与机器人完善的产业链，深耕人形机器人行业的11年里发展迅速。目前，优必选已经是全球极少数具备人形机器人全栈式技术能力的公司，在机器人运动规划和控制、伺服驱动器、计算器视觉等核心技术领域建立了重要壁垒。《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023—2024年）》提出，深圳要实施核心技术攻关载体扶持计划，支持科研机构与企业共建5家以上人工智能联合实验室，加快组建广东省人形机器人制造业创新中心。熊友军向记者透露，优必选科技已获批筹建广东省人形机器人制造业创新中心，目前正在筹建中，由他担任第一负责人，并联合行业优势力量，多家行业重点研究机构及企业共同参与创新中心建设。创新中心还将利用好大湾区区位优势，积极对接港澳资源，与香港高校科研机构对接共建，并依托广东省人形机器人产业优势基础形成突破式创新。据了解，目前，优必选正在研发全新一代的Walker机器人，具备更高的跑跳及负载能力、更强的AI能力，全新的整机构型及外观更为仿人。发挥大湾区制造业优势，开展人形机器人规模化应用《行动方案》指出，支持创新产品研发，并强调发挥粤港澳大湾区制造业优势，开展人形机器人规模化应用。熊友军认为，在政策的大力支持下，深圳人形机器人产业的发展将进一步提速。他表示，目前，人形机器人处于比较早期的发展阶段，未来人形机器人作为一个通用的、多任务型的机器人平台，会深入到各个行业，具有非常大的应用前景。“中国已经积累了人形机器人产业基础，深圳此次出台一系列具体行动方案，再次率先布局，有望书写人形机器人‘春天的故事’”。熊友军说。以优必选为例，熊友军表示，目前，优必选科技已面向人工智能教育、智慧物流、智慧康养、商业服务等多个行业，推出了“硬件+软件+服务+运营”的智能服务机器人解决方案。随着政府进一步开放应用场景，为包括优必选科技在内的人工智能企业提供更多尝试、突破的空间，让创新科技能够率先在深圳落地和应用，在打造标杆性应用层面发挥引领作用。今年以来，ChatGPT火热，AI大模型的应用，让更多人开始期待大语言模型与人形机器人结合产生的效果。熊友军透露，优必选将以大模型商用为契机，在人形机器人上导入具身多模态语言大模型，提升语音交互、灵巧自主操作、足式机器人环境认知学习与自主导航能力。此外，优必选科技还将联合上下游厂商及科研单位，在全身触觉、新能源等技术上深度合作，并力争在新产品上实现技术首发。海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP