在蛇年春晚上穿花襖轉(zhuǎn)手絹扭秧歌的“秧BOT”們引發(fā)了大眾對(duì)國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人的熱議。這些表演者由杭州的民用機(jī)器人研發(fā)企業(yè)宇樹(shù)科技
H1身高180厘米左右,體重約為47公斤(H1-2的體重則為70公斤),最大關(guān)節(jié)扭矩可達(dá)360 N·m?,單腿和單手臂關(guān)節(jié)的自由度分別為5和4,步行速度1.5 m/s。福兮也是國(guó)內(nèi)第一款能跑的全尺寸通用人形機(jī)器人,并憑借3.3 m/s的奔跑速度打破世界紀(jì)錄,據(jù)稱,其潛在運(yùn)動(dòng)能力可超過(guò)5m/s。
在人形機(jī)器人賽道上,福兮稱得上第一梯隊(duì)級(jí)選手。它相較同類的一大優(yōu)勢(shì)是無(wú)須使用液壓系統(tǒng)就能完成原地后空翻——此壯舉不僅展現(xiàn)了機(jī)巧神通,更凸顯其先進(jìn)的控制系統(tǒng)。此外,福兮能高效使用螺絲刀或電動(dòng)工具等標(biāo)準(zhǔn)人類工具,有望勝任各種要求精確度和靈巧性的任務(wù)?;诂F(xiàn)有表現(xiàn)和應(yīng)用潛力,行業(yè)期待宇樹(shù)H1進(jìn)入非結(jié)構(gòu)化的工作環(huán)境,給教育機(jī)構(gòu)、工業(yè)系統(tǒng)乃至生活居所帶去另一層級(jí)的自動(dòng)化和效率。
福兮卓越的運(yùn)動(dòng)能力源于宇樹(shù)專門(mén)打造的M107關(guān)節(jié)電機(jī),后者提供360 N·m的峰值扭矩,幫助機(jī)器人輕松開(kāi)展動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng),行難路、干細(xì)活。
另一方面,H1配備有一套先進(jìn)的傳感器和攝像頭:英特爾實(shí)感深度攝像頭D435i(Intel? RealSense? Depth Camera D435i)準(zhǔn)確、可靠、詳盡地捕捉3D圖像;大疆覽沃Mid-360激光雷達(dá)(Livox MID360 LiDAR)模塊提供360度無(wú)死角的深度感知,對(duì)于自動(dòng)導(dǎo)航和避障至關(guān)重要。這些裝備令H1能夠?qū)崟r(shí)獲取高精度空間數(shù)據(jù),面對(duì)復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行繪制和導(dǎo)航。
現(xiàn)階段,多家科技公司都在發(fā)力商業(yè)化人形機(jī)器人賽道。除了宇樹(shù),我們還看到“敏捷機(jī)器人”(Agility Robotics)、特斯拉、1X 科技、Apptronik、Figure以及Sanctuary等企業(yè)紛紛推出可與人類爭(zhēng)飯碗的機(jī)器人。
其中的Agility Robotics全尺寸人形機(jī)器人Digit于2019年首度亮相,“為工作而生”(Made for Work)的它專攻物流場(chǎng)景——這也是Agility為其人形機(jī)器人產(chǎn)品選定的商業(yè)切入點(diǎn)。
Digit能爬樓、避障、送包裹,能在倉(cāng)庫(kù)里搬箱子,能擔(dān)負(fù)福特汽車(chē)最后一英里配送的任務(wù)……多家知名企業(yè)都已將Digit引入工廠。
上,我看到當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的人形機(jī)器人在受福島核災(zāi)難啟發(fā)所建的場(chǎng)景中奮力前行。
一組經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師控制著每個(gè)機(jī)器人,它們頭頂上的安全繩可防止其摔倒。機(jī)器人必須展現(xiàn)出移動(dòng)、感知和操控能力——盡管費(fèi)勁巴力且緩慢,但它們確實(shí)做到了。
這些機(jī)器人項(xiàng)目顯然處于研究階段,而目光長(zhǎng)遠(yuǎn)的DARPA正推動(dòng)此領(lǐng)域不斷發(fā)展。
2005年和2007年DARPA針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)舉辦的超級(jí)挑戰(zhàn)賽和城市挑戰(zhàn)賽為如今的自動(dòng)駕駛出租車(chē)奠定了基礎(chǔ)。2015年的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽上,有幾個(gè)機(jī)器人成功完成整個(gè)終極場(chǎng)景,由此我們明確了一個(gè)問(wèn)題:人形機(jī)器人何時(shí)才能從研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)產(chǎn)品?
到這個(gè)階段,一些資金雄厚的企業(yè)將在商業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目中部署自己的機(jī)器人,以確定人形機(jī)器人是否真的準(zhǔn)備好開(kāi)始工作了。
2015年,俄勒岡州立大學(xué)動(dòng)態(tài)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的喬納森·赫斯特(Jonathan Hurst)與他人共同創(chuàng)立了Agility,打造了一款以人為本、多用途且實(shí)用的機(jī)器人“數(shù)字”(Digit)。
Digit的體型與人類大致相同,身高1.75米,重65公斤,可以舉起16公斤重量。
Agility現(xiàn)在正準(zhǔn)備大規(guī)模生產(chǎn)商業(yè)版本的Digit,并希望機(jī)器人在物流行業(yè)打出第一片天——它將開(kāi)始從事一些機(jī)械重復(fù)性的人類工作。
赫斯特說(shuō):“我們花了很長(zhǎng)時(shí)間與潛在客戶合作,尋找我們的技術(shù)能提供真正的價(jià)值,又具有可擴(kuò)展性和營(yíng)利性的應(yīng)用。
物流箱是倉(cāng)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸貨物的標(biāo)準(zhǔn)化容器。當(dāng)貨物進(jìn)入或離開(kāi)倉(cāng)庫(kù)時(shí),空的物流箱被不斷地從某一處移動(dòng)到另一處。這是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作,即使在高度自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)中,大部分此類工作也由人類完成。
必一運(yùn)動(dòng)
Agility表示,美國(guó)目前有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人從事物流箱處理任務(wù),而物流公司遇到了招工難問(wèn)題,市場(chǎng)上缺少足夠的勞動(dòng)力。此外,這方面工作往往枯燥、重復(fù)且對(duì)身體造成壓力。
赫斯特表示:“從事這些工作的人基本上都是在做機(jī)器人的工作?!比绻麄兡苋プ龈ヅ渥陨韮?yōu)勢(shì)的工作,效果會(huì)更好。
解釋稱:“我們將使人類勞動(dòng)力轉(zhuǎn)變成更具監(jiān)督性的角色。我們正努力打造一些能與人合作的產(chǎn)品,使人類更好地應(yīng)用其判斷力、創(chuàng)造力和決策能力,利用我們的機(jī)器人作為工具,更迅速更高效地完成工作?!?
Digit要成為有效的倉(cāng)庫(kù)工具,必須具備對(duì)Agility及其客戶而言有用、可靠、安全且經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。
Agility相信這些預(yù)期都可能實(shí)現(xiàn),并指出Digit相較人類工人在成本和性能方面更有潛力。
謝爾頓說(shuō)道:“我們鼓勵(lì)人們思考,如果能將人力資本分配到大樓其他地方,每小時(shí)可以節(jié)省多少錢(qián)?”謝爾頓估計(jì),一家大型物流公司需要為每個(gè)員工每小時(shí)支付至少30美元的勞動(dòng)相關(guān)費(fèi)用,其中包括福利和各種間接費(fèi)用——當(dāng)然,員工的到手工資要比這個(gè)數(shù)字少得多。
Agility尚未準(zhǔn)備好提供Digit的定價(jià)信息,但我們獲悉,每臺(tái)設(shè)備的成本低于25萬(wàn)美元。
,機(jī)器人每小時(shí)所需費(fèi)用將達(dá)到12.5美元。服務(wù)合同每小時(shí)可能會(huì)增加幾美元。
謝爾頓表示:“你可以將其與執(zhí)行相同任務(wù)的人類勞動(dòng)力做比較。只要機(jī)器人的工作效率與人類處于同檔次,你就可以琢磨琢磨該選人還是機(jī)器人?!?
就通用能力而言,Agility的機(jī)器人無(wú)法媲美人類,但這也不是他們的目標(biāo)。用赫斯特的話說(shuō):“
2022年,亞馬遜投資Agility,作為其產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金的一部分。2023年底,亞馬遜開(kāi)始在美國(guó)華盛頓州西雅圖附近的機(jī)器人研發(fā)基地測(cè)試Digit。Digit在亞馬遜并不孤單——這家科技巨頭目前擁有超過(guò)75萬(wàn)個(gè)部署于倉(cāng)庫(kù)中的機(jī)器人,包括在封閉區(qū)域運(yùn)行的傳統(tǒng)系統(tǒng),以及具有必要自主性以便與人更好協(xié)作的更現(xiàn)代的機(jī)器人。
說(shuō)道:“Digit的有趣之處在于它雙足行走,能以略微變化的方式適應(yīng)空間。我們很高興現(xiàn)在開(kāi)始測(cè)試Digit,從而了解這項(xiàng)技術(shù)的潛力。”
顯然,在一個(gè)主要為人類設(shè)計(jì)的世界里,外形似人的機(jī)器人是理想選擇。但對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō),要兩條腿動(dòng)態(tài)保持平衡是很困難的,特別是在它們搬運(yùn)重物并且預(yù)計(jì)要以人類速度工作數(shù)萬(wàn)小時(shí)的情況下。
維特里克表示:“讓我真正興奮的Digit應(yīng)用案例是空物流箱回收。我們已經(jīng)在許多倉(cāng)庫(kù)里使用傳送帶
做自動(dòng)回收,也不希望在傳送帶工作的地方使用機(jī)器人。但傳送帶要占據(jù)一定空間,它適用于某些類型的空間。當(dāng)遠(yuǎn)離這些空間時(shí),機(jī)器人就開(kāi)始有用武之地?!?
然而,對(duì)機(jī)器人的需求不一定轉(zhuǎn)化為對(duì)雙足機(jī)器人的需求,像亞馬遜這樣的企業(yè)擁有資源來(lái)建造倉(cāng)庫(kù),以支持其所需的任何形式的機(jī)器人或自動(dòng)化。亞馬遜新建造的倉(cāng)庫(kù)是這樣的:地面平坦,通道寬闊,對(duì)帶輪的機(jī)器人特別友好。
考慮的建筑類型不是新一代的建筑。我們無(wú)法向其中引入傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案,因?yàn)闆](méi)有足夠空間。”
根據(jù)她的描述,一些舊有建筑組織混亂,包括中間有房頂支撐結(jié)構(gòu)的狹窄過(guò)道,以及因托盤(pán)、紙板、電線套和人體工程學(xué)墊而地面不平坦的區(qū)域?!拔覀兊慕ㄖ奖闳藗儗?dǎo)航,但即使是很小的障礙物也可能成為輪式機(jī)器人難以克服的阻礙,而步行的雙足機(jī)器人就不怕這些了。”這就是雙足機(jī)器人的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):它們能快速輕易地適應(yīng)為人類設(shè)計(jì)的空間和工作流程——至少,這是它們的目標(biāo)。
維特里克強(qiáng)調(diào),西雅圖研發(fā)站點(diǎn)的部署只是對(duì)Digit能力的一個(gè)非常小的初步測(cè)試。
讓機(jī)器人將物流箱從貨架運(yùn)送到平坦、空曠的地面?zhèn)魉蛶?,并不能反映亞馬遜終極的應(yīng)用目標(biāo)
。亞馬遜甚至不確定Digit是否會(huì)成為此項(xiàng)特定工作的最佳工具,對(duì)于一家那么注重效率的公司來(lái)說(shuō),只有針對(duì)特定問(wèn)題的最佳解決方案才能在其工作流程中找到永久席位。
維特里克解釋稱:“亞馬遜對(duì)通用機(jī)器人不感興趣。我們始終專注于自己要解決的問(wèn)題。我不想建議說(shuō)Digit是解決此類問(wèn)題的唯一選擇。但它是我們有興趣嘗試的一個(gè)潛力方案?!?
通用人形機(jī)器人可以幫助人們完成任何需要完成的任務(wù)——這個(gè)想法當(dāng)然極具吸引力,但正如亞馬遜明確表示的,對(duì)于像Agility這樣的公司來(lái)說(shuō),第一步是找到執(zhí)行單個(gè)任務(wù)(或者幾個(gè)不同的任務(wù))的足夠價(jià)值,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長(zhǎng)。
必一運(yùn)動(dòng)
Agility相信,Digit將能通過(guò)解決亞馬遜的空物流箱回收問(wèn)題來(lái)擴(kuò)大業(yè)務(wù),充滿信心的他們準(zhǔn)備在俄勒岡州塞勒姆開(kāi)設(shè)一家工廠——最終達(dá)到每年生產(chǎn)1萬(wàn)個(gè)Digit機(jī)器人的高峰。
Agility并非唯一一家致力于2024年商業(yè)化部署雙足機(jī)器人的企業(yè)。另有至少7家公司也在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),并已獲得數(shù)億美元的資金支持。特斯拉、1X 科技、Apptronik、Figure、Sanctuary和Unitree都擁有商業(yè)人形機(jī)器人原型。
傳感器和計(jì)算機(jī)的功能已經(jīng)足夠,但執(zhí)行器仍然復(fù)雜且昂貴,而且電池很難在一個(gè)完整工作班次里為雙足機(jī)器人持續(xù)提供動(dòng)力。
創(chuàng)建可通過(guò)彈性供應(yīng)鏈制造的機(jī)器人和開(kāi)發(fā)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施以支持大規(guī)模商業(yè)部署
迄今為止最大的挑戰(zhàn)來(lái)自軟件方面。僅僅創(chuàng)建一個(gè)能完成某項(xiàng)工作的機(jī)器人是不夠的,這個(gè)產(chǎn)品必須以安全、可靠和高效的方式完成工作——因?yàn)檫@是做產(chǎn)品,而不是做實(shí)驗(yàn)。
毫無(wú)疑問(wèn),Agility和其他開(kāi)發(fā)商業(yè)人形機(jī)器人的公司擁有令人印象深刻的技術(shù)、引人入勝的故事和驚人的巨大潛力。至于這種潛力是否會(huì)轉(zhuǎn)化為在工作場(chǎng)所大展身手的人形機(jī)器人就要取決于亞馬遜等公司的努力了,他們現(xiàn)在似乎持謹(jǐn)慎樂(lè)觀的態(tài)度。
我們或?qū)⒖吹街貜?fù)性勞動(dòng)工作方式的根本轉(zhuǎn)變。目前,機(jī)器人要做的就是運(yùn)送貨物。