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中美人形机器人技术水平大揭秘:差距有多大?谁更有前途? | 美国最先进机器人

人阅读 2023-09-28 06:56:08

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随着人类科技的不断发展,机器人技术成为了当前世界上备受瞩目的热门话题。人形机器人是机器人技术的重要分支之一,它是人工智能技术和机械工程的结合产物,具有广泛的应用前景和社会意义。中美作为世界上两个最大的经济体,都在积极推进人形机器人的研究和发展。在这个领域里,两国都在不断投入巨大的资源和技术,力求在该领域中取得领先地位,毕竟这不仅仅是技术领域上的竞争,更是政治和经济上的竞争。

在这样的大背景下,我们有必要对中美两国人形机器人发展情况进行一番对比。了解各自的发展优势和劣势,有助于我们更好地理解这一领域的发展现状和未来趋势。本文将对中美两国人形机器人的发展现状进行分析和对比,旨在为读者提供有价值的信息和启示。

一、美国在人形机器人的核心技术和创新能力

美国拥有一些世界知名的人形机器人公司和研究机构,如波士顿动力、谷歌、NASA等,他们开发了一系列先进的人形机器人产品,如Atlas、Robonaut等。这些产品具有高度的智能化、自主化和灵活性,能够适应复杂多变的环境和任务。

1.Atlas人形机器人

Atlas是波士顿动力公司开发的一款人形机器人,目前已经经历了三个版本的更新12。Atlas具有高度的灵活性和自主性,能够在复杂多变的环境中完成各种动作,如跳跃、翻滚、跑酷等。Atlas还可以与人类进行交互,帮助人类完成一些危险或困难的任务12。Atlas的技术优势主要体现在以下几个方面:

1)采用了轻量化和模块化的设计,使得机器人更加灵巧和耐用;2)Atlas使用了先进的传感器和视觉系统,使得机器人能够感知周围的环境和物体,并进行实时的规划和决策;

3)Atlas使用了高性能的电池和驱动系统,使得机器人能够长时间运行,并提供足够的动力和速度4)Atlas系列机器人能够像人类一样在野外不平坦的地面上行走,甚至进行跑酷、后空翻等高难度运动。

2.美国Robonaut人形机器人Robonaut是NASA开发的一款类似于宇航员外貌与功能结构设计而成、具有双臂、双手、头部及躯干等部分组成结构特征、可在空间站内外工作并与宇航员协作完成任务或代替宇航员执行危险任务等功能特点之仿生型智能型空间服务型机器人系列产品。Robonaut目前已经有两个版本:Robonaut 1 和 Robonaut 2(R2)。Robonaut 的技术优势主要体现在以下几个方面:

1)Robonaut具有高度仿生化和模拟化设计,在外观上与宇航员相似,在功能上与宇航员兼容,在操作上与宇航员协调;2)Robonaut具有高度灵巧性和敏捷性,在手指上安装了多种传感器,在手臂上安装了多种执行器,在头部上安装了多种摄像头,在躯干上安装了多种通信设备等等。这些设备使得Robonaut能够感知周围环境并执行精细操作;3)Robonaut是美国NASA研制的一款人形机器人,具有灵巧的双手和双臂,可以在太空中协助或代替人类进行各种任务。它的最新型号是Robonaut 2,于2011年被送上国际空间站,成为太空中第一个人形机器人。

3.美国特斯拉人形机器人Optimus(擎天柱)

除了以上两款人形机器人,美国的特斯拉也推出了自己的人形机器人Optimus(擎天柱),Optimus使用了特斯拉汽车上的自动驾驶计算机和神经网络,具备较强的感知和交互能力,“擎天柱”最大的亮点在于它的手。这款“人类等级”的手,拥有5根收放自如的手指,还可以执行人类擅长的精细化任务。

从以上三款人形机器人的技术水平和特点来看,美国在人形机器人的感知层、运动控制层、规划层等方面都有着深厚的技术积累和创新能力。

二、中国人形机器人正缩小与美国之间的技术差距

与之相对照的是,中国在小型类人机器人领域也取得了一定成绩,如优必选的Walker X、小米的CyberOne4等, 之江实验室的晓乐4,这些人形机器人在外观、动作、交互等方面都有不同的表现,它们的行走、奔跑、跳跃等运动能力已经接近了美国的最领先水平。

1、优必选的Walker XWalker X是由优必选科技研发的大型仿人服务机器人,是Walker系列的最新成员,也是中国首款可商业化的大型双足仿人型服务机器人。Walker X身高130cm、体重63kg,具备41个高性能伺服关节构成的灵巧四肢,以及多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统34。Walker X可以在不同地形和环境中灵活行走,最快行走速度达到3km/h,可以在20°斜坡行走,并实现坡度实时自适应。Walker X还具备强大的人工智能能力,可以识别人脸、语音、手势等,并进行自然交互。Walker X可以执行多种家庭服务任务,如按摩、下棋、做饭等。

2.小米的CyberOne

CyberOne是小米机器人实验室的新作品,是一款全尺寸人形仿生机器人。它身高177厘米,体重52公斤,具有高情商、可感知人类情绪,视觉敏税、可对真实世界三维虛拟重建,“小脑”发达、可实现双足运动姿态平衡,四肢强健、动力峰值扭矩300Nm等领先能力23。它是继去年小米仿生四足机器狗Cyberdog后,小米机器人Cyber家族的新成员,内部昵称“铁大”。

3.之江实验室“晓乐”

晓乐是之江实验室研发的一款弹琴机器人,它可以模仿人类的手指动作,弹奏各种乐器。晓乐的技术特点是采用了一体化关节技术,使得机械臂的定位精度误差控制在0.03毫米左右,具备高速、高精度、高灵敏度的运动控制能力。晓乐目前已经优化到第三代,其应用场景不仅限于音乐表演,还可以转化到养老助残服务领域。

从以上对比可以看出来,中国相对于美国来说在人形机器人研究开发领域,有自己的特色和优势,但还是存在着一些差距和不足的:中国目前缺乏具有全球影响力和代表性的高端品牌和产品,在核心零部件、关键技术以及系统集成方面还依赖于进口或外购。中国在基础研究、原创创新以及高端应用方面还需要加强投入和突破。

未来,中美两国在人形机器人研发方面都有很大的发展潜力。随着技术的不断进步和人工智能的快速发展,人形机器人将成为未来的重要应用场景之一。中美两国都需要加强技术研发和创新,提高人形机器人的智能化、可靠性和实用性。同时,政府也需要提供更加宽松和支持的政策环境,鼓励科技企业加大对人形机器人的投入和研发。相信在双方的共同努力下,中美两国的人形机器人技术将迎来更加广阔的发展空间。

文章的最后,要特别介绍一个中国的机器人研究团队:那就是中国科技大学机器人团队。这是一个非常低调的组织,虽然他们在2016年的时候就已经研制出名为“佳佳“的美女机器人,这款机器人具有自然语言人机交互、自动推理与知识获取、环境感知与建模、机器人控制等核心技术,具有外形美丽,能够模仿人类的面部微表情、口型和躯体动作的特点,技术上也是很高端和先进。但从那以后,中国科技大学机器人团队就再没有新的消息发布。

我相信中国科技大学机器人团队之所以没有新消息,只是因为人家是在埋头低调钻研关键技术,现在不鸣,只为不久以后能”一鸣惊人“。 期待中国科技大学机器人团队可以发挥自身优势,进一步提升人形机器人的动作控制、传感器集成、人机交互等方面的性能,尽快攻克诸如情感交互、场景理解、任务规划、运动规划等关键技术难题,开发出更加逼真和实用的人形机器人,为推动我国机器人产业发展和社会进步做出自己应有的贡献!

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