机器人路线之争
最近听了一期关于 Physical Intelligence(π)的研究员柯丽一鸣访谈,其中聊到了机器人领域的一些观点。
Physical Intelligence 是近年来受到关注的一家机器人研究公司,主要探索如何利用机器学习方法,让机器人通过数据获得更强的操作能力。
这让我重新想到了一个机器人领域长期存在的问题:
机器人究竟应该如何获得能力?
过去几十年,机器人主要依靠机械工程、控制算法和自动化技术发展。而近年来,随着深度学习技术的发展,一批研究者开始探索另一条路线:机器人是否可以通过大量经验学习如何理解和操作真实世界。
这也形成了机器人领域目前非常有代表性的两种技术路线:
传统机器人路线,以及深度学习机器人路线。
这并不是简单的新旧技术竞争,而是两种不同的技术理念:
机器人能力究竟应该来自工程设计,还是来自经验学习。
传统机器人路线:通过工程设计实现能力
传统机器人技术已经发展了几十年,并且在工业领域取得了巨大的成功。
全球代表企业包括:
• ABB、FANUC、KUKA、Yaskawa Electric
这些企业长期服务于汽车制造、电子装配、工业生产等场景。
在中国,也形成了一批具有代表性的工业机器人企业,例如:
• 新松机器人、埃斯顿、汇川技术、拓斯达
这些企业主要聚焦工业机器人、运动控制和自动化解决方案。
传统机器人路线的核心思想是:
通过精确设计,让机器人在确定环境中稳定完成任务。
例如汽车生产线中的机械臂,工程师会提前规划机器人的运动路径,操作流程,力度参数,工作范围。
机器人并不需要理解任务背后的含义,只需要按照经过验证的流程执行。
这种方式最大的优势是可靠。
对于工业生产而言,稳定运行通常比“智能”更加重要。
因此,在高度标准化的环境中,传统机器人依然是目前最成熟、最有效的方案。
Boston Dynamics:机器人运动能力的探索
除了工业机器人企业,Boston Dynamics 也是机器人领域非常具有代表性的公司。
不过它的发展路线和 ABB、FANUC 这类工业机器人企业有所不同。
Boston Dynamics 更关注机器人本身的运动能力。
例如 Atlas、Spot 等机器人展示了双足运动,动态平衡,复杂环境移动,高难度动作控制。
这些能力主要依靠动力学模型,控制算法,机械结构设计,传感器系统
波士顿动力证明了一件事情:
机器人可以通过优秀的工程设计,获得非常强的运动能力。
它解决的问题更多是:
如何让机器人稳定地运动。
而近年来兴起的深度学习机器人路线,则更关注:
如何让机器人理解环境并完成复杂任务。
国内也有类似方向的探索,例如:
• 宇树科技
宇树科技主要聚焦四足机器人、人形机器人等产品,通过轻量化结构设计和运动控制技术,让机器人具备较强的运动能力。
深度学习机器人路线:让机器人从经验中学习
近年来,随着机器学习的发展,机器人领域出现了另一条路线。
这类研究者认为:
未来机器人面对的环境会越来越复杂,仅靠工程师提前设计规则,很难覆盖所有情况。
代表企业包括海外的Physical Intelligence、Tesla(Optimus)、Figure AI、Google DeepMind(机器人研究方向)
也包括国内也出现了一批探索具身智能方向的企业如智元机器人、傅利叶智能、优必选、小鹏机器人、银河通用机器人、
这些企业关注的问题是:
如果机器人进入家庭、仓库、服务行业等开放环境,它是否能够像人一样,根据经验调整自己的行为?
例如能否:让机器人整理一个桌面。
传统机器人需要提前知道:
• 物品在哪里
• 如何抓取
• 移动路径是什么
• 应该放在哪里
而学习型机器人希望通过大量数据获得经验:
机器人能够识别不同物体,理解环境,并根据实际情况选择合适的操作方式。
这种路线的核心理念是:
机器人能力可以通过经验积累获得。
两种路线的核心区别
如果从技术理念来看,两条路线最大的区别在于:
机器人能力究竟来自工程设计,还是来自经验学习。
传统机器人路线认为,机器人的能力主要来自机械结构、控制算法和系统设计。通过精确工程,可以让机器人在特定任务中达到非常高的可靠性。
深度学习机器人路线则认为,现实世界存在大量无法提前预测的情况,仅靠人工编写规则很难覆盖所有场景,因此机器人需要通过数据学习环境规律。
因此,两种路线适合的场景也有所不同。
传统机器人更适合已经高度确定的环境,例如汽车制造、电子装配和精密制造。这些场景任务明确、流程固定,更看重稳定性和效率。
而深度学习机器人更适合变化较多的环境,例如仓储物流、复杂制造、服务行业以及部分户外作业。这些场景需要机器人面对不同对象,并根据实际情况进行判断。
谁会成为未来主流?
目前来看,两条路线很难完全取代对方。
机器人和纯软件系统最大的区别在于,它必须面对真实世界中的物理问题。
即使机器人拥有强大的学习能力,也仍然需要精确控制,安全机制,机械设计,工程优化。
另一方面,随着机器人进入更多开放环境,仅依靠规则设计也会越来越困难。
未来更可能出现融合路线:
机器人通过学习获得环境理解能力,同时依靠传统机器人技术保证动作可靠性。
简单来说:
传统机器人解决的是如何稳定完成任务。
深度学习机器人探索的是如何适应复杂环境。
未来真正成熟的机器人,很可能同时具备两种能力。
机器人真正产生价值的地方
虽然人形机器人受到大量关注,但从商业应用来看,机器人更可能首先在明确需求的行业产生价值。
制造业仍然是最重要的方向。
新能源、电池、电子制造等行业正在面对越来越复杂的生产流程,机器人需要处理更多变化,而不是简单重复固定动作。
仓储物流也是重要场景。
相比传统生产线,仓库环境更加开放,需要机器人识别不同商品,并根据任务完成搬运、分拣等工作。
此外,在能源巡检、矿山、危险环境作业等领域,机器人也具有明确价值,因为它能够减少人员进入高风险环境。
机器人时代的新基础设施
过去,人们关注机器人本身:
机械结构是否先进;运动能力是否强大。但当机器人数量达到一定规模后,企业还会面临另一个问题:
如何管理大量机器人设备?
未来机器人企业可能需要类似今天企业设备管理的平台:
• 机器人注册
• 软件升级
• 远程诊断
• 权限管理
• 运行状态监控
• 模型更新
就像手机、电脑和工业设备需要统一管理一样,机器人规模化应用之后,也需要新的管理基础设施。
机器人行业正在经历一次路线探索。
传统机器人通过工程设计,让机器稳定完成任务。
深度学习机器人希望通过经验积累,让机器获得更强的环境适应能力。
未来的机器人,不一定属于某一个单独路线。
真正能够进入生产和生活的机器人,需要同时具备工程可靠性和环境理解能力。
机器人最终的发展方向,也许不是简单制造一个像人的机器,而是让机器能够在真实世界中理解任务,并可靠地完成工作。
