無縫與人協作的未來夥伴
機器人的快速發展,使生產力與安全性得到了超越想像的精準提升,成為能與人類員工協作的全能型員工。當前人形機器人正在迅速融入醫療、製造、物流、倉儲等產業,承擔過去僅由人類完成的任務,包括重複性甚至有一定危險性的工作,這使得人類員工可以專注於更具策略性的工作。
編譯/酷魯
人形機器人的特徵包括兩條腿、功能性手臂、手部、軀幹以及頭部。目前這類機器人並不一定需要完全模仿人類的手和手指,但必須能夠在人類設計的環境中運作,並與人類協作與互動。
人形機器人設計上的主要挑戰,不外能耗管理、功率與重量的最佳化、機械剛性、邊緣運算、元件可靠性以及安全性等。自本田公司在2000年推出早期最具代表性的 ASIMO人形機器人以來,整個業界已在技術和工程領域取得了多項突破,機器人也逐步變得更輕巧、運行時間更長,並具備更快、更強的邊緣運算能力。
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在過去10年裡,AI 和機器學習的快速進步,促使新一代人形機器人能快速學習並對環境變化作出反應,這無異是人形機器人實現多功能目標的必要條件。以下就讓我們一同探討當前業界最具代表性的人形機器人廠商、產品設計及技術發展重點與新趨。
一、1X-Neo
1X(前身為 Halodi Robotics)2017 年推出自平衡、多地形輪式類人形機器人 Eve,隨後在今年 8 月底發表 NEO Beta 原型,它是該公司首款真正的人形機器人,並計劃於今年晚些時候在部分家庭中進行試點部署。該公司計劃在位於挪威莫斯(Moss)的工廠實現 NEO 的量產。
2023 年 3 月,該公司完成了 A 輪融資,籌集了 2,350 萬美元,其中 OpenAI 是主要投資者之一。
二、Agility Robotics:Digit
2015 年成立,公司位於美國俄勒岡州 Tangent 的 Agility Robotics,是目前唯一設計用於生產工作的商業化人形機器人公司,並已開始大規模製造。2017 年推出首款雙足機器人 Cassie,隨後於 2020 年推出更具人形特徵的 Digit,第四代 Digit 於 2023 年初推出,並針對倉儲應用接受訂單。該公司已通過三輪融資,籌集了約 2,880 萬美元。
Digit 最獨特的特徵是其膝關節向後彎曲,能快速回應意外狀況,並具備出色的節能效能,甚至締造陸地行走最快雙足機器人的紀錄。
三、Apptronik:Apollo
成立於 2016 年,總部位於德克薩斯州奧斯汀(Austin)的 Apptronik,曾為美國國防部開發多代的人形外骨骼裝置。基於這些經驗,該公司推出了第一代人形機器人 Astra,隨後於去年 8 月推出全新的人形機器人 Apollo。該機器人172.7 公分高、72.57 公斤重,可負重 24.9 公斤,每個電池組可運行 4 小時。
Apollo 是一款適用於物流、製造、醫療保健和酒店業的通用型人形機器。2023 年,Apptronik 宣布與亞馬遜合作,為該電商巨頭的倉庫開發和測試人形機器人,今後物流營運方式因而改變。
四、波士頓動力公司(Boston Dynamics):Atlas
波士頓動力的 Atlas 是一款電力驅動並採用高壓液壓作為關節驅動技術的人形機器人,透過機器學習執行任務,並運用 3D 視覺來感知周圍環境。我們可以在一系列多個熱門 YouTube 影片和超級盃廣告中看到其展示舞蹈、運動、跑酷等能力。其中有一段影片還展示了它透過可旋轉的 3 手指自主處理大型汽車零件的能力。
Atlas 目前仍是一個研發專案,尚無商業化的計畫。事實上,Atlas 目前也僅在波士頓動力位於馬薩諸塞州沃爾瑟姆(Waltham, Mass)的總部內運行。
五、Figure.AI:Figure 01
成立於 2022 年,位於加州桑尼維爾的 Figure AI 是當前人形機器人競賽中資金最充足的公司之一,在 A 輪融資中籌集了超過 7,000 萬美元不久後,又獲 Intel Capital 的 900 萬美元股權投資。該公司因在 2023 年的創新上的亮麗表現,遂獲 2024 年 RBR50 創新獎。
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今年8月初,該公司對 Figure 01 的設計進行全面改進,而推出第二代人形機器人 Figure 02,其擁有高度靈活的類人化手指,並與 OpenAI 合作,能夠與人類進行即時語音互動與任務執行。
六、傅利葉(Fourier):GR-1
上海的傅利葉 Fourier(此前名為傅利葉智能 Fourier Intelligence)自 2017 年起生產外骨骼機器人,2023 年底量產發布首代人形機器人 GR-1,隨後在設計和軟體進行全面升級後,於 9 月底推出 GR-2。
GR-2 高 1.75 公分,重 63 公斤,電池可續航 2 小時,搭載新一代 12 自由度機械手,擁有全身 53 個自由度。其髖關節模組可產生 380Nm 的峰值扭矩,能以 5 公里/小時行走。目前 GRx 系列機器人已實現迎賓接待、科研教育、工業製造及康復醫療等領域應用。
七、開普勒(Kepler):先行者(Forerunner) K2
開普勒探索機器人(Kepler Exploration Robot Co.)才在今年初推出 Forerunner K1,隨即在 10 月初發表了在軟硬體方面進行全面升級的K2人形機器人(實際上是第五代機型),其五指機械手每根具有 11 個自由度(DoF),整體擁有 52 個自由度,手臂和腿部剛性大幅提升,並更易於生產和維護。電力上持續延用 2.33 kWh 電池,可支持每次充電長達 8 小時的運行。
K2 最與眾不同的一大訴求就是能用於戶外作業,適用於智能製造、倉儲物流、高風險操作及科研教育等多個領域。
八、Sanctuary.AI:Phoenix
Sanctuary.AI 是一家加拿大公司,在第六代 Phoenix(被《時代雜誌》評為 2023 年最佳發明之一)發表後不到12個月,於今年4月下旬推出了第七代通用型人形機器人及 Carbon AI 控制系統。
新一代機器人支援目前最先進的人類行為資料捕捉技術,為 Carbon 系統提供了高品質、高保真的訓練資料,並使得新任務自動化速度從原先數週縮短至不到 24 小時。
九、特斯拉(Tesla):Optimus
Tesla 的 AI 與自動駕駛部門於 2021 年開始開發 Tesla Bot(又稱為 Optimus)。在 2021 年 8 月的一次發布會上,Elon Musk 公布了 173 公分高的人形機器人計畫。該機器人使用 Tesla 的自動駕駛 AI、電腦、攝影機和電池供電,專為執行危險、乏味或枯燥的任務而設計。
10月11日的特斯拉「We, Robot」發表會中,Optimus人形機器人在台上展現倒飲料給客人、和客人擊掌以及玩剪刀石頭布等精細操作。雖然該機器人每次在直播或發表會活動中總能吸引人們的目光,但最驚人的是馬斯克(Elon Musk)宣布的售價最低竟然只要 20,000 美元,這甚至比大多數協作機器人的價格還低。馬斯克並預計 2025 年底開賣 Optimus。
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