谈一谈：当AI赋予机器人“灵魂”：2024年比较值得关注的AI机器人技术盘点

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记得《机器人总动员》开场的那个场景吗孤独的小瓦力在废墟中日复一日地整理垃圾，直到遇见了伊娃，才让自己的机械生命有了情感的波澜。这个充满诗意的机器人故事，曾让数观众为之动容。


《机器人总动员》-瓦力
而今天，当我们漫步在城市街头，在餐厅看到机器人服务员通过计算机视觉精准识别餐品并规划比较配送路径，在医院遇见搭载多模态AI系统的智能机器人为患者导诊分诊，在工厂里目睹机械臂通过强化学习不断化自己的操作流程……这些画面早已不再是科幻电影中的想象。


图片源自于络


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2024年，人工智能的浪潮裹挟着机器人技术，正在重新定义人类与机器的关系。OpenAI-o1的推出让机器人获得了近乎人类的语言理解能力，Claude等大模型的多轮对话能力让机器人的交互更加自然流畅；计算机视觉领域的Transformer架构革新，让机器人能够像人类一样精准理解复杂的视觉场景；多模态预训练模型的突破，则让机器人能够同时处理视觉、语言、声音等多维度信息，现真正的场景理解与决策。


特斯拉–OptimusGen-2
当AI与机器人这两大前沿科技领域深度融合，我们仿佛看到了未来世界的缩影：机器人不再是简单的程序执行者，而是开始拥有了理解、思考与决策的能力。它们，正在逐渐获得属于自己的”灵魂”。


在这场机器人技术的革新浪潮中，英国EngineeredArts开发的Ameca展现了AI驱动的情感交互新高度。这款机器人搭载了基于Transformer架构的多模态融合系统，能够时分析人类的面部微表情、语音语调和体态动作，并通过深度强化学习，生成比较适合当前场景的情感响应。






同时，Ameca还整合了类似GPT的大语言模型，能够理解上下文语境，进行连贯的多轮对话，甚至能够理解和使用委婉语及隐喻等复杂的语言表达方式。




在艺术领域，Alter3展示了AI在创造力方面的重大突破。这位”机器人指挥家”的核心是一个创新的音乐理解AI系统，它不仅能分析乐谱的结构和情感，还能时处理整个乐团的演奏数据，据此调整指挥动作的力度与节奏。




不仅如此，它还具备即兴创作能力，能根据现场气氛动态调整演奏诠释，这得益于其搭载的生成式AI模型，该模型通过学习数千场古典音乐会的演出数据，掌握了音乐表达的精髓。


特斯拉的OptimusGen2则代表了AI在工业机器人领域的比较高水平。它采用了特斯拉自研的神经络处理器Dojo20，这款专为机器人设计的AI芯片具备惊人的算力，能够时处理从机器人各个传感器收集的海量数据。


Optimus搭载的自监督学习系统允许它通过观察人类动作自主学习新技能，而其决策系统则融合了大语言模型与强化学习，能够理解复杂的口头指令并将其转化为精确的动作序列。特斯拉还创新性地采用了”数字双生”技术，让Optimus可以在虚拟环境中预演动作，大大提高了学习效率和安全性。






来自德国卡尔斯鲁厄理工学院的ARMAR-6的突出之处在于其采用的认知计算架构。这套系统融合了视觉、触觉和力反馈等多源信息，通过图神经络构建场景的知识图谱，现对工作环境的深度理解。其专有的任务规划AI能够分解复杂指令，自主规划执行路径，甚至能够预测可能的失误并提前调整策略。更重要的是，ARMAR-6具备终身学习能力，可以不断积累经验并化自己的行为模式。




波士顿动力的Atlas则展示了AI在运动控制领域的成就。它采用的深度强化学习系统通过数百万次虚拟训练，掌握了极其复杂的运动技能。其动态平衡系统融合了计算机视觉和惯性测量单元的数据，通过时化算法在毫秒级别内作出姿态调整。特别值得一提的是，Atlas还具备环境适应性学习能力，能够根据不同地形特征自动调整运动策略。


在国内，AI+机器人领域正处于速发展阶段，高度重视并制定了相关发展指导意见。2023年11月工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，同时成立了首家具身智能机器人创新中心。目前已有超过7167万家机器人相关企业，形成了以京津冀、长角、珠角为主的产业集群。


在2024世界机器人大会上，27款人形机器人集中亮相，展示了包括”天工””星尘””必选Walker”等代表性产品。
“天工12MAX”是北京具身智能机器人创新中心研发的代表性产品，身高173cm，重量60kg，具备自主行走、双手抱物等功能。其特色在于采用状态记忆的预测型强化模仿学习方法，能够适应草地、沙地、丘陵等复杂环境，并能模仿人类动作，现跳舞、鞠躬等行为。




必选科技的WalkerS系列已进入多家汽车企业，如东风柳汽、吉利汽车等，主要用于汽车轮胎检测和智能搬运任务，具备3D语义地图构建和精准导航避障能力。
星尘智能的AstribotS1展示了扬琴、书法、咏春拳、糖画等技艺复刻能力，采用面向AI的软硬件一体化系统架构，预计2024年现商业化。




但是，行业仍面临核心技术、量产和商业化等挑战，企业规模普遍较小且存在重复竞争问题。虽然投资热情高涨，2024年1-7月已有78起投融资案例，总额达5362亿元，但在原创技术特别是”从0到1″的突破方面仍需加强。工信部表示将继续推动基础研究和核心技术攻关，完善”机器人+”应用体系，促进产业高质量发展。
站在2024年的时间节点回望，我们正见证着AI与机器人的完美结合：大语言模型赋予了机器人近乎人类的认知能力，多模态AI让机器人获得了全方位的感知能力，强化学习则让机器人掌握了复杂的动作技能。在这场技术革命中，一个由AI驱动、具备真正智能的机器人新纪元正在到来。这不仅是技术的进步，更是人类文明的新篇章。




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