近日,Gartner釋出2025年十大戰略技術趨勢獲得科技圈廣泛關註,值得註意的是, 多功能機器人(Polyfunctional Robots)位列其中 ,成為2025年十大戰略技術趨勢之一。
多功能機器人能夠執行多項任務,它們正在取代為重復執行一種任務而專門設計的特定任務機器人。 這種新型機器人的功能效能夠提高效率和投資回報率(ROI)。多功能機器人可以與人類一起協作,能夠快速部署和輕松擴充套件。
Gartner預測,到2030年,80%的人類將每天與智能機器人打交道,而目前這一比例還不到10%。
▍ 多功能機器人為何火爆
多功能機器人成為趨勢的原因在於市場需求相對明朗,多功能機器人本質上是一種通用機器人,而 通用無疑是當前工業和生活等場景所需要的特性。
由於勞動力短缺、勞動力成本增加,以及企業對更高生產率的訴求,各行各業對自動化的需求日益增加。在原先,傳統工業機器人僅需在固定的工位上完成某部份工藝或者工作,但如今, 多功能機器人不依賴預定義的復雜邏輯和程式來管理特定場景,在工作效率和靈活性上更具優勢。單個多功能機器人能處理各種任務, 例如人形機器人進入工廠後,可能在一個班次焊接汽車零件,然後在另一個班次切換到檢查成品或包裝以便發貨。它們不僅僅可以實作對於物流搬運、裝配等柔性化工作,還能夠巡檢和質檢,一人承擔多個崗位的職責。
同時,多功能機器人 提供了更靈活的空間和部署解決方案,在塑造物理行為和行動結構方面更靈活和智能 ,使其對制造業、物流、農業甚至醫療保健等行業具有吸重力。多功能機器人的這種適應力,減少了工廠對多個專用機器人或工裝夾具器材的需求,企業可以使用一個人形機器人執行多項任務,從而提高營運效率和生產柔性。而且由於這些機器人可以執行多項任務,因此 它們減少了對大型工廠車間的空間和場地需求, 這些車間裏原先堆滿了用於特定任務的不同器材,在空間和資源有限的環境中,擁有一個可以在任務之間切換的機器人是更加有益的選擇。
雖然多功能機器人的初始投資成本可能較高,例如當前能在工廠使用的人形機器人售價普遍在80萬-100萬元,但從長遠來看,它們的多工處理能力可以節省成本,因為它減少了對多台單一用途機器或人力的需求, 讓產線更加靈活和柔性,這可以間接降低營運費用,包括維護和培訓成本, 對於工廠而言,整體投資會呈現逐年下滑的狀態。
之所以多功能機器人能夠實作如此高的通用性,原因在於人工智能、機器學習和傳感器技術的最新進展,使其能夠不斷適應執行環境。 新技術使多功能機器人能夠擁有前進演化學習機制,快速學習和適應新任務。 這些機器人可以透過軟件更新重新編程或調整,可以客製或重新配置,以滿足不同行業或任務的特定需求,這使它們能夠承擔新角色而無需進行重大硬件更改。多功能機器人這種靈活性在生產需求經常變化的行業(如汽車、電子或制藥)中具有吸重力。
隨著工業 4.0 的興起,企業更加專註於智能工廠和互聯系統,這使能夠與MES等生產系統打通的多功能機器人變得更加重要。 人形機器人等智能化產品可以與物聯網、數據分析和雲端運算等其他技術無縫整合,從而實作更好的決策並提高生產效率。 而且多功能機器人大多被設計為與人類一起安全工作,它們能夠處理多項任務,同時保持安全性和適應力,這使得它們在人機互動至關重要的環境中很有價值,例如醫療保健、零售或教育。
▍ 企業加快研發競逐
2024年上半年,全球範圍內共公開釋出了超過30款人形機器人整機新品,其中足式機器人占大多數,占比達74%。 這些多功能機器人新品在運動能力、感知能力和決策能力上都得到了顯著提升,預示著其將更加自如地適應多樣化的工作場景。 目前,銀河通用、星塵智能、星海圖等企業的人形機器人產品,就已經展現出非常不錯的多功能特性,正在汽車制造、商超及藥房分揀補貨等場景加速落地,角逐更廣闊的市場。
(1)銀河通用
例如前不久,美團買藥與銀河通用聯合打造了全球首個人形機器人智慧藥房解決方案, 由具身大模型機器人Galbot完成24小時無人值守,在美團買藥展位不間斷地完成著補貨、取貨任務,未來有望與連鎖藥房合作。 另悉,美團與銀河通用已簽署戰略合作協定,雙方將線上下零售、智慧貨倉、智慧物流等多個領域圍繞機器人服務展開全面合作。
在商業零售場景中,銀河通用的這款GALBOT G1通用人形機器人可以在聽到語音指令後,從貨架上揀選商品,並精準遞交到顧客手上。 由於這款機器人采取輪式、雙臂、可折疊構型,可以輕松將貨架上的箱子抱運至傳送帶上 ,傳送帶把箱子送至位於貨架前的另一台機器前,由其精準辨識出物品並釘選要在貨架上擺放的位置。隨後,機器人會伸出右臂吸盤抓取,協同左臂兩指夾,從地面的箱子中取出物品。由於 GALBOT G1蹲下手臂可以摸到地面,完全站立可以摸高達2.4米,因此無論是貨架的最高層還是最底層,它都可以平穩且準確地將物品補放至剛剛確定好的貨架上 ,從而開啟了藥品管理和零售的新場景市場。
之所以能具備這種通用性, 原因在於銀河通用自研合成了千萬級的場景數據以及十億級的抓取數據,在合成數據的訓練下,GALBOT G1擁有領先的泛化物體抓取技術 ,並已將抓取隨機放置的透明、高光等物體的成功率提升至95%以上,同時進一步掌握了如開櫃子、開抽屜、晾衣服等靈巧手泛化操作。此外,銀河通用提出把「大腦大模型」與「小腦大模型」分開的思路,在大小腦模型的聯動下,GALBOT G1可以理解人類自然語言並根據語言指令與人類互動,使其最終任務成功率處於高位。
基於 此類通用性,GALBOT的套用場景也並不局限於商業零售 。銀河通用創始人王鶴就預測,2025年將會是人形機器人的商用元年, 銀河通用5年的目標是在零售和工廠場景中套用規模達到1萬台。 王鶴認為,未來10年內,人形機器人的安全性可以達到進入家庭的標準,未來15年內,人形機器人的產量可能會達到千萬級別。
(2)星塵智能
不僅僅是銀河通用的機器人, 星塵智能新一代AI機器人助理Astribot S1也展現出了非常強的多功能特性。 Astribot S1作為一款全能操作的具身人形機器人,已能成功執行熨疊衣物、分揀物品、顛鍋炒菜、吸塵清潔以及競技疊杯等多項復雜任務,同時,星塵智能還在持續踐行「為你而生,為你而智」(Naturally Yours)的產品理念,展現了其在高難度、長序列及可泛化任務上的能力。
星塵智能公司CEO來傑表示:「我們的願景是讓數十億人擁有AI機器人助理。 無論是照顧家庭還是到工廠工作,機器人在學習、決策和執行上越像人,就越能幫人做得更多和更好。 我們期待S1能在未來五年到十年內走進千家萬戶,成為人們生活中不可或缺的一部份。」
能夠實作多功能特性,與星塵智能強大的軟硬件能力息息相關。 在硬件方面,S1采用獨特的剛柔耦合傳動機構設計,透過傳感器即時監測力的傳輸,實作了精準控制力的輸出,顯著提升了操作精度。這使得S1 能夠以低成本實作同規格機器人中的「最強操作」,並在互動中精確控制力度 ,確保在運動中不傷人、不傷物、不傷自己,為場景落地提供了堅實的安全保障。
在軟件方面,采用星塵智能基於自主研發的面向AI的軟硬件一體化系統架構,該AI機器人助理系統將「AI智能」與「最強操作」深度耦合,使得機器人能夠像人一樣學習、思考和勞動。S1不僅擁有「最強大腦」,具備在復雜環境中的感知、認知、即時決策能力,以及智能理解和多模態互動執行能力, 還透過創新的數據獲取方式,低成本地利用現有真實世界影片數據和人體動作捕捉數據,進行高效的規模化訓練 ,從而顯著降低了高質素數據采集的成本和新任務的訓練難度,提升了泛化能力。
據悉,星塵智能公司正積極拓展套用場景的邊界, 預計S1將於2024年完成商業化行程。未來Astribot S1將在科研、商業和家庭等廣泛場景中發揮重要作用 ,其關鍵零部件自研,具備明顯的成本優勢。
(3)星海圖
星海圖目標也非常明確,就是透過針對元場景研發具有移動能力的操作型機器人(Mobile Manipulator),瞄準現實世界商業社會當中的崗位,端到端地去提供某些藍領勞動力崗位的供給。 星海圖認為,在具身智能產品設計中,並非所有人類構型都具備通用性和效率,比如雖然 「雙臂」 和 「軀幹」 具備,但 「雙足」 結構並不具備。
因此,星海圖提出,機器人設計應該從具體的需求出發,針對場景去做滿足需求的高自由度關節型機器人,因此他們選擇了基於輪式雙臂機器人設計,並在其基礎上添加類似人類軀幹的靈活結構,以便更好地實作初期A多功能套用和商業化。
在10月16日,星海圖(蘇州)人工智能科技有限公司釋出了全新一代具身智能本體——星海圖R1,用於具身智能產品的研發。星海圖R1采用星海灰鋼琴烤漆外觀,擁有20+獨立自由度,配備全鋁合金骨架、機翼式底盤,雙臂峰值負載10kg。該機搭載500 TOPS處理器和工控平台,支持雲端OTA服務自動升級;配備200萬像素雙目立體相機、200萬像素腕部相機、5×200萬像質環視相機+360激光雷達。此外,星海圖R1采用獨立電池/風道設計,電源快拆可充可換,支持82m/min雙散熱風道, 還支持Isaac Sim/MuJoCo等多個仿真平台,以期待實作大腦和身體能支持多工的完成。
目前,星海圖的產品雖然還沒有看到明確的落地,但在其創始人的采訪中透露,工業和商業服務場景將是最有望實作早期突破的領域。
▍ 結語與未來
多功能機器人賽道不斷有新的玩家入局。僅在2023年,就有星塵智能、星動紀元、智元機器人等約20家機器人企業成立,據企查查數據,若把視角擴大至整個機器人產業,中國現存機器人相關企業從2014年的1.33萬家增長到2023年的17.85萬家,增長13倍。
雖然被看作是最前沿技術之一,但受訪人士普遍認為, 目前人形機器人等多功能機器人正處於走出實驗室邁向產業化的階段,大規模落地首先將聚集於工業場景,至於「進家門」或許沒那麽快。 有業內人士認為,全行業仍在尋找一個可觸發廣泛需求的家庭場景,去啟用龐大的市場潛力。
然而縱使存在諸多難關需要攻克,機器人作為一項融合了人工智能和機械工程的新興技術,被視作未來產業的發展方向。業界普遍認為, 以大模型為代表的AI技術融合機器人的硬件技術,將產生更多「功能連帶效應」, 一條完整的產業鏈正在加速形成,多功能機器人的成長之路將越走越寬。