人形机器人与大模型赛跑 数据成为关键胜负手
发布时间:2024-07-30 10:03:59
近日,于上海举行的 2024 世界人工智能大会上,人形机器人与大模型成为备受瞩目的焦点。
在新设的机器人专区,25 个人形机器人、多样灵活的机械臂、穿梭送水的机器狗以及能助你成为“超能人”的外骨骼纷纷亮相;大模型展区更是精彩不断,能读懂情绪、模拟动作、提供个性化诊疗,甚至能与数字名人如罗永浩交流,仿佛置身未来之境。
据国际机器人联合会的数据,全球人形机器人市场规模正以每年超 20%的速度增长,预计 2025 年可达数百亿美元。首届中国人形机器人产业大会发布的报告预测,2024 年中国人形机器人市场规模约 27.6 亿元,2026 年达 104.71 亿元,2029 年将达 750 亿元,占世界总量 32.7%,位居首位,2035 年有望达 3000 亿元。
过去,因技术所限,人形机器人服务方式单一,缺乏复杂场景认知能力,应用受限,动作僵硬,智能操作能力不足。2023 年大模型技术的兴起,为人形机器人具身智能带来变革。常信科技 CEO 葛林波称,有大模型加持,人形机器人突破了前代技术局限,具备了更高层次的理解推理能力、更强的环境适应性和认知决策能力,还能实现知识迁移与自主学习。凌云智能原 CEO 祝凌云直言:“人形机器人或为 AI 演进的关键应用场景。”
大模型推动行业变革
大模型如同为机器人装上大脑,使其能深度理解周围环境。达闼展出的人形双足机器人 XR4 小紫搭载大模型 RobotGPT,OpenAI 与 FigureAI 合作推出大模型加持的 Figure01。科大讯飞机器人首席科学家季超表示,国内众多人形机器人已接入大模型,如优必选等企业。3 月人形机器人大赛现场,“大模型赋能下,人形机器人是具身智能最佳载体”的观点备受认同。
具身智能指通过将智能算法与物理实体的感知、行动和环境交互结合,使人形机器人能与环境自然智能交互并解决问题。从 2010 年至 2023 年具身智能大热,国内人形机器人技术路径分两阶段。
第一阶段为特定任务、单一场景路线。如特定园区运输,稳定性强,但机器人脱离预设便无法运作,面对新场景需重新收集数据训练。季超解释,过去机器人工作类似“小脑”运作,与业务流程有鸿沟,如不知行动目的。若电力公司有危险,需人形机器人能理解场景并操作,这就需基于大模型微调,形成多模态矩阵大模型。
第二阶段以具身智能为代表,强调泛化性,追求多场景适配。大模型能解决多种任务,使机器人从单任务交付迈向规模化应用。乐聚机器人副总裁柯真东称,人们期望人形机器人具备多种工作能力且灵活配置,替代工厂员工。
为应对场景差异,人形机器人需提升两大能力:一是语言理解能力,载入大模型后能深度理解复杂指令;二是学习能力,结合大模型和多维传感器,能在多种基础能力上具备多场景作业能力。葛林波表示,大模型解决了人形机器人的关键挑战,提升了其在复杂环境中的能力和场景突破能力。北大 - 银河通用具身智能联合实验室主任王鹤称,泛化性在于任意场景下机器人都能成功作业。
数据是关键
数据乃人形机器人的未来核心,但当下行业最大痛点是规模化数据缺失。人形机器人作为复杂的移动终端,训练数据采集难度大。在上海 2024 世界人工智能大会的相关论坛上,众多专家指出此问题。
季超称,大模型和具身智能机器人对数据要求高,当前机器人数据规模与获取难度不足。清华大学研究员苏航认为,从专用场景到强调泛化性旨在降低成本,实现规模化应用,数据驱动的泛化性至关重要,目前数据仍差 2 - 3 个数量级。
目前人形机器人公司的数据需求分三类:理解世界规律、学习推理决策、获取真实场景应用数据,不同侧重点影响机器人精度和成功率。星动纪元联合创始人席悦称,人形机器人落地需提前布局,进入场景获取并迭代数据。真实数据虽能提升智能水平,但需注重多样性和质量,而非单纯数量累加。中国人形机器人百人会副秘书长陈建宇表示,人形机器人数据可从人类行为数据获取或迁移。祝凌云认为,人形机器人大模型更需运动和感官数据支持,用户多者领先。
优必选训练数据中,真实数据占 20%,仿真环境合成数据占 80%。祝凌云建议,因真实数据稀缺,仿真合成数据被众多企业视为解决数据问题的优选。达闼机器人通过数字孪生方案搭建数据收集系统,黄晓庆称可按需获取数据。但合成数据有劣势,如与真实数据差异、实时性不强、精度要求高等。光源资本董事总经理娄洋表示,当前人形机器人公司在场景选取和市场切入上未达成共识,进度快的公司所选路径未必最优,场景落地可行性尚无明确答案。工业环境对机器人反馈和学习机会有限,存在成本和应用转化错配问题。
葛林波称,获取高质量、多样化的机器人操作数据仍具挑战,未来或需先进技术解决。今年 5 月,国内首个人形机器人领域公共平台国地中心在上海成立,正在浦东建设训练场,预计 11 月完成一期,2027 年可容纳千台机器人训练。中国人形机器人百人会副秘书长熊友军公布大模型计划,将构建数据收集和训练平台。王鹤称,让人形机器人成为家用机器人还需长期努力。
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