人形機器人的發展要素

筆者在上篇文章簡單的介紹了人形機器人最近的產業發展狀況和政策，以及為甚麼生成式人工智能可以加速人形機器人的發展，今週我們再把內容再延伸多介紹一下。人形機器人其實跟既往我們所了解的機器人有著本質的不同，既往我們看到的都是專職專責、應用場景相對固定單一的機器人，因此技術不會很複雜，只需要就應用場景及工作進行設計就基本上滿足需要，差異只在於決策方面是否更聰明能應付更複雜的變化，以及在生產方面能否以更低的成本促使大量的進入市場普及使用。但到了人形機器人就很大的不同了，先想一下為甚麼我們需要它需要接近人類？這個「接近人類」不單在外形上，更在於「感知 – 決策」過程也要模仿人類，嚴格來說是由機器人通過「感知」形成「認知」，再根據「認知」來進行分析，然後才有「決策」。最後一環就是將「決策」變成「行動指令」再根據來執行。整個思維過程，恰好就是生成式人工智能發揮所長的部份。我們現在所說的人形機器人，屬於通用型機器人的一種。所謂通用型機器人，就是它有較強的通用性，可應付不同的應用場景，而沒有固定的工作模式。所以我們未來可以將人形機器人放到家居中，也可在各行各業的場所協助人類。正如上篇我們提到人形機器人在我國車企生產總線中「實習」，參與既往由人類進行的各種細分工作。在未來的家居中，它可以協助我們處理高危的工作，例如抹窗、搬抬重物；也可讓人類生活得更舒適，例如協助各類清潔。這些機器人具有學習能力，我們通過自然語言說出較複雜及生活化的指令，很像我們使用 ChatGPT那樣以口語或日常用語發出要求，機器人便能理解並根據背後的人工智能，以最優的決策發出指令給自己身體的驅動部件準確地執行。由此可見，人形機器人是高度智能化、具備極強運動控制能力，以強大的感知和運算能力進行工作，所涉及的技術包括仿生感知認知技術、生物機電融合技術、人工智能技術、大數據雲技術、視深導航技術。在控制及驅動部份，難度最高的是減速器，它也是佔整體成本最高的部件，約為35%，其次是伺服器和控制器。減速器跟電機構成了人形機器人的旋轉關節。例如前文提到特斯拉的第二代 Optimus 人形機器人便有16個精密的減速器。在人形機器人中，主要使用的減速器為RV減速器、諧波減速器，以及相對較少的 Spinea減速器。由於這些減速器非常精密，所以售價也高、供貨週期長，一直受制於國外供應。隨著國家大力推動人形機器人產業鏈的發展，通過中國製造的人形機器人核心零部件大量生產，未來很大機會在減速器部份與國外競爭對手決定出勝負。