人形機器人技術(shù)的發(fā)展路徑正逐步明晰化。其中，一條發(fā)展路線代表為波士頓動力所推動的能夠?qū)崿F(xiàn)跑跳的足式機器人；另一條則是以Figure 01為代表的具備高度手眼協(xié)調(diào)能力的“心靈手巧”型機器人。

據(jù)記者了解，北京時間3月15日，「戴盟機器人」發(fā)布了新品“Sparky 1”視頻。這是一款心靈手巧型人形機器人，在新一代視觸覺傳感+靈巧操作技術(shù)加持下，這款機器人展示了“巧手”的更多可能性。比如，機器人能夠一口氣完成“插線束接口”“焊接電路板”“滴試劑”“熨衣服”“倒酒服務(wù)”“物體分揀”“整理書架”等人類才能實現(xiàn)的“精細化”工作，進而解鎖了家庭、工業(yè)、商業(yè)、研發(fā)等多個場景作業(yè)能力。

此次新品的發(fā)布，在業(yè)內(nèi)被廣泛解讀為人形機器人在“心靈手巧”技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一大突破。投資界人士表示，戴盟機器人此次展示的新品不僅具體展現(xiàn)了其在“靈巧手”技術(shù)方面的成就，同時也為人形機器人解決通用性需求、并實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的可能性進一步增添了信心。

以“插網(wǎng)線”為例。人類拿起一根網(wǎng)線并插入接口，需要動用“眼、手、腦”——“眼睛”涉及復(fù)雜的“標(biāo)定”感知；“大腦”對“手”的控制區(qū)域，面積多達四分之一的大腦皮層；“手”的表面布滿了觸覺傳感器，能感受振幅只有0.00002毫米的振動。

以上過程，至少同時涉及“視覺-觸覺-動作”系統(tǒng)，這在人形機器人領(lǐng)域?qū)?yīng)“多模態(tài)”技術(shù)。此外，機器人需要“聽令行事”，還要加上“語言”模態(tài)。

而傳統(tǒng)機器人系統(tǒng)主要依賴于單一模態(tài)或有限模態(tài)集成。即，聽到了“拿網(wǎng)線”指令，但瞄不準(zhǔn)“插口”的位置；或是，聽到了指令，也瞄準(zhǔn)了“插口”位置，但無法插進“插口”。

為此，「戴盟機器人」自研了“視覺-觸覺-語言-動作端到端”技術(shù)。這種多模態(tài)模型集成了視覺、觸覺和語言處理能力，可以根據(jù)語言指令理解任務(wù)要求，通過視覺和觸覺信號感知周圍環(huán)境，并據(jù)此實時產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膭幼餍盘杹韴?zhí)行任務(wù)。

正是得益于多模態(tài)集成技術(shù)，戴盟Sparky 1心靈手巧型人形機器人化身巧手“裁縫”，在精細操作任務(wù)中預(yù)期成功率提高至少20%；魯棒性顯著提高，任憑環(huán)境復(fù)雜多變，依然能夠“眼尖手巧心不慌”。

其次，「戴盟機器人」創(chuàng)新性的開發(fā)出基于光學(xué)觸覺傳感器的五指靈巧手，可以為機器人提供了類似人類的操作能力和觸覺反饋。

特別是相較于傳統(tǒng)基于電阻、電容、壓電和磁電式等的觸覺感知方式，「戴盟機器人」采用基于光學(xué)的觸覺傳感技術(shù)，能夠提供更多維度的觸覺信息，如三維力、輪廓和紋理等等，這在國際上同樣屬于前沿技術(shù)。

另外一個“法寶”就是戴盟創(chuàng)始團隊開發(fā)的新型視觸覺傳感器。該傳感器由柔軟的皮膚、嵌入式標(biāo)記陣列、帶有魚眼鏡頭的網(wǎng)絡(luò)攝像機組成。在接收接觸力激勵的同時，攝像機可跟蹤標(biāo)記運動并獲得變形場。

再次，人形機器人即便長了一副“類人”軀體，如果沒有進行人類經(jīng)驗視角下的足量訓(xùn)練，具身智能機器人也永遠停留在想象中。因此，機器人的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)是重中之重。

斯坦福開源ALOHA系統(tǒng)是這方面的佼佼者。該系統(tǒng)利用兩個幾乎完全相同的小型、模塊化雙臂移動機器人，形成了一比一還原的“示教者-跟隨者”遙操作框架。然而，該系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)很難用于其他構(gòu)形的機器人上肢；與真實機器人上肢一模一樣的遙操作系統(tǒng)，不便攜且價值高昂。

為此，「戴盟機器人」設(shè)計了一套基于外骨骼方案的遙操作與數(shù)據(jù)收集設(shè)備，兼具便攜和高性價比。

數(shù)據(jù)收集員隨時隨地就能穿上這套包含“圖像采集頭盔、6/7自由度外骨骼雙臂、五指手數(shù)據(jù)手套”的設(shè)備，在各個場景進行數(shù)據(jù)收集。幫助機器人通過模仿學(xué)習(xí)，熟悉各個工種，隨時準(zhǔn)備“上崗”。

最關(guān)鍵的是這套外骨骼方案，成本低但性能可不低。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遙操作的高精度對應(yīng)，而且動作映射誤差率低于5%，從而能實現(xiàn)高效精準(zhǔn)的遙操作功能和大規(guī)模的非異構(gòu)數(shù)據(jù)收集。

這不僅是技術(shù)上的創(chuàng)新，更是商業(yè)模式上的突破——其提供了一個經(jīng)濟有效的方案，解決高效數(shù)據(jù)收集和機器人學(xué)習(xí)優(yōu)化的難題，進而有望通過大規(guī)模實用數(shù)據(jù)的收集，促進人形機器人技術(shù)的普及和應(yīng)用，填補市場的空白。

具體而言，Sparky 1開辟了人形機器人在醫(yī)療、制造、服務(wù)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，實現(xiàn)了“高性能”與“商業(yè)化落地”的完美融合。

在工業(yè)應(yīng)用場景中，該機器人能夠無需對現(xiàn)有生產(chǎn)線進行任何改造，即可快速而準(zhǔn)確地完成3C產(chǎn)品制造、零件裝配等復(fù)雜操作任務(wù)，顯著提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。同時，在排爆、生化及核危險物處置等高風(fēng)險環(huán)境中，能有效替代人工作業(yè)，從而顯著降低工傷及事故風(fēng)險。

在物流應(yīng)用領(lǐng)域，Sparky 1展現(xiàn)了其在戶外及室內(nèi)環(huán)境中處理物料搬運任務(wù)的能力，能夠根據(jù)物體的大小和形狀自主規(guī)劃路徑完成搬運工作，極大地提高了物流運輸?shù)男省?/span>

科研領(lǐng)域內(nèi)，Sparky 1能夠輔助科研人員進行高精度的實驗操作，如精確的試劑滴定、線束整理及瓶蓋旋開等，適用于科學(xué)研究教育、航空航天、核能產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥等多個高技術(shù)領(lǐng)域。

在醫(yī)療領(lǐng)域，Sparky 1可輔助醫(yī)生執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù)操作，提升手術(shù)的準(zhǔn)確性與效率，并能在患者康復(fù)訓(xùn)練中發(fā)揮作用，有助于緩解醫(yī)療資源壓力，提高康復(fù)質(zhì)量。

在家庭服務(wù)領(lǐng)域，Sparky 1可以協(xié)助家庭服務(wù)和養(yǎng)老助老操作，幫助老年人做簡單家務(wù)；幫助運動功能障礙人士完成各項任務(wù)。

隨著個性化和高度靈巧的手部機械設(shè)計的不斷進步，人形機器人也正逐步拓展至B端以外的消費者市場，為老年人和殘疾人提供生活輔助，成為家庭中的“新成員”。隨著這類具身智能技術(shù)的不斷融入日常生活，人形機器人也將在C端加速落地。

根據(jù)高盛于 2024 年初發(fā)布的《人形機器人專題報告》中預(yù)測，在藍海市場情景下，2035 年全球人形機器人的出貨量將達到140萬臺，全球市場總規(guī)模預(yù)計將達到 380 億美元。

“看行業(yè)發(fā)展的勢頭，隨著機器人產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈越來越穩(wěn)定，機器學(xué)習(xí)的成本也開始往下掉，心靈手巧型人形機器人會是我們重點關(guān)注的方向。”一位投資人表示，“這一領(lǐng)域的技術(shù)進步將會很快帶動人形機器人的商業(yè)化落地，并且解鎖其在各行各業(yè)的應(yīng)用潛力。”

來源：戴盟機器人