天眼新知 | 機器人從未來而來 與大模型碰撞出「智慧」的火花

前言：隨著中國數位經濟的深入發展，產業數位化進程不斷加速，大數據在產業決策中的比重越來越高。天眼查資料研究院特此推出「天眼新知」專欄，以天眼查大數據為依托，梳理產業格局及發展脈絡，解讀產業領域最新動態和投融資風向，為各方決策提供參考。

本文為天眼新知產業分析系列，第三十七篇。

機器人，多數人的第一次「親密接觸」源自於科幻大電影，源自於對超越現實生活的無盡想像，機器人逐漸從「工具」逐步進化成為「親密夥伴」。

年初爆紅的“大模型”，以及再次“走紅”的人形機器人，讓人們再次驚呼科技對於生活方式的改變。

未來，隨著AI技術的不斷成熟，人形機器人研發的突破，讓「機器人走進普通人生活的願景」越來越逼近現實。

一、機器人：從「自動化」到「智慧化」演進

國際機器人協會（InternationalFederationofRobotics，IFR）提出，機器人是可在兩個或多個軸上進行編程的驅動機制，具有一定程度的自主性，在特定環境中移動以執行預定的任務。

1.機器人應用場景逐步由「簡單，初級」向「複雜，高級」邁進

最初機器人的核心功能是替代人進行重複的、危險的工作，同時提高效率與精度；之後以「服務人」為功能的機器人走入人們的眼簾，用於迎賓接待等與人類距離更近的場景，娛樂/掃地機器人等大規模進入家庭；接著其高精度的特性被用於物流、醫療，自動取件、輔助護理機器人開始出現。

2.機器人逐步由「自動化」向「智慧化」演進

機器人的發展經歷了三代的演進，第一代為程式控制機器人：透過程式設計或示教將動作指令輸入機器人中，而由於缺之外部感測器，機器人只能刻板地完成程式規定的動作，一旦環境狀況略有變化，機器人的工作就會出現問題；第二代為自適應機器人：其帶有視覺、力覺等感測器，能據感測器獲得的資訊調整工作狀態：第三代為智慧機器人：其擁有更豐富的傳感器，不僅能獲取並處理外部綜合信息，甚至能據此自己制定行動目標，其智能主要體現在感知交互、獨立決策、自我優化三個方面。

二、大模型：第一線城市率先發力，主攻通用人工智慧

2023年4月中共中央政治局會議指出，要重視通用人工智慧發展，營造創新生態，重視防範風險。區別於此前中央經濟工作會議等重要會議中泛指的“人工智能”，此次政治局會議明確強調“通用”，即Chat-GPT自去年11月以來引領的通用性AI大模型技術路線。

北京市《若干措施》的發布是國內首個地方政府緊貼AI大模型產業化發展提出的專項措施，北京打響了地方大模型競賽的第一槍。目前由Chat-GPT引發的「千模大戰」已經開始，大模型有可能為不同產業帶來全新的效率革命和體驗提升。隨著AI第一城北京行動了，上海、深圳、杭州等地區也可能陸續採取行動。

三、人形機器人：人與機器的「不期而遇」

人形機器人是一種智慧機器人，其外觀和運動方式與人類相似，其定義和使用目的也如同人類一般。人形機器人（humanoidrobots）又譯“仿人機器人”，字面意思是模仿人的形態和行為設計製造的機器人。目前人形機器人並沒有普遍定義，但根據專業書籍《HumanoidRobots》的歸納，人形機器人應當能「在人工作和居住的環境工作，操作為人設計的工具和設備，與人交流」。在此前提下，人形機器人最終應具有與人類類似的身體結構，包括頭、軀幹和四肢，使用雙足行走，用多指手執行各種操作，並具有一定程度的認知和決策智能。

人形機器人起步於1960年代後期，以日本的研究成果最為矚目。 1973年日本早稻田大學的加藤一郎教授研發出世界上第一款人形機器人WABOT-1的WL-5號兩腳步行機，嚴格講類屬於仿生機械，是人形機器人的雛形。 Honda began researching humanoid robot ASIMO in 1986 and successfully released the first prototype in 2000.。

四、人形機器人與AI大模型：通用場景加速C端革命性推進

隨著整合設計技術、運動管理控制技術、感測器感知技術等關鍵技術的不斷突破，以及人工智慧、5G等新一代資訊技術的整合應用持續深入，特種機器人加速應用於煤礦、深海、極地等場景，釋放出龐大的生產和科研價值，而其中最讓前沿科技公司、普通消費者「著迷」的是以人形機器人為代表的智慧移動機器人的出現，迭代。

目前，AI技術透過建構全面感知、即時互聯、分析決策、自主學習的智慧系統，使機器人自主作業成為可能。 AI透過機器人視覺技術強化機器人的感知能力，透過建構演算法模型提升其分析決策、自主學習的能力，使機器人能夠獨立完成作業。

1.感知世界的能力（機器人的眼睛）

機器人自主移動的感知和定位技術中雷射和視覺導航是主流應用方案。電腦視覺的發展經歷了基於以特徵描述子代表的傳統視覺方法、以CNN卷積神經網路為代表的深度學習技術，目前通用的視覺大模型正處於研究探索階段，人形機器人的場景相對工業機器人更通用、更複雜，視覺大模型的AllinOne的多任務訓練方案能讓機器人更適應人類生活場景。

一方面，大模型的強擬合能力使得人形機器人在進行目標識別、避障、三維重建、語義分割等任務時具備更高的精確度；另一方面，大模型解決了深度學習技術過度依賴單一任務資料分佈，場景泛化效果不佳的問題，通用視覺大模型透過大量資料學到更多的通用知識，並遷移到下游任務中，基於海量資料獲得的預訓練模型具有較好的知識完備性，提升場景泛化效果。

典型產品：特斯拉「Optimus（擎天柱）」

感知層面，特斯拉機器人頭部使用8個攝影機擷取視覺訊息。運算層面，機器人將採用目前特斯拉汽車使用的FSD（FullSelf-Driving，全自動駕駛）電腦、運用神經網路等模式即時處理資訊。特斯拉計畫利用超級電腦「Dojo」對機器人所使用的人工智慧模型進行訓練，以提高其識別外界物體和反應的效率。

2.思考與決策的能力（機器人的大腦）

目前的機器人都是專用機器人，只能在限定場景中應用，即使是機器人抓取，基於電腦視覺，仍然是在限定場景中，演算法僅用於識別物體，如何做、做什麼仍需要人的定義。要讓機器人通用，叫他去澆花，他就知道去拿水壺，接水，然後澆花，這是需要常識才能完成的。在大規模模式問世之前，要讓機器人具備常識幾乎是不可能的。大模型讓機器人可以擁有常識，因此具備通用性去完成各種任務，徹底改變通用機器人實現的模式。人類工具和環境的適應性，不用再為了機器人而造工具。

典型產品：首個機器人公民「索菲亞」

2017年，索菲亞成為世界上第一個獲得公民身分的機器人。她說她會用她的智慧幫助人類發展，讓我們不要害怕她，她很友善。 2018年，她也成為全球第一位開展線上教育課程的AI老師。索菲亞表示，未來的機器人完全勝任教師的工作，能夠基於與學生的互動，有效解決學生所遇到的心理和情緒問題。

3.執行能力（機器人的四肢）

行動能力（腿） 精細操作（手）。把機器人做成人形，就是為了讓機器人的執行能力更通用。機器人執行任務時所處的環境是依照人類的體型建造起來的：建築、道路、設施、工具等，這個世界是為了方便人類這種人形生物才這樣設計。人們必須重新設計一套適合新型機器人的環境，以應對其出現。設計在某個特定範圍內執行任務的機器人相對容易，如果想要提高機器人的通用性，就必須選擇可以作為分身的人形機器人。此外，與人類相比，人形機器人更容易在情感上進行交流，因為它們能夠讓人感到親近。

典型產品：波士頓動力Atlas

2020年12月，波士頓動力發布了Atlas跳舞的視頻，動作流暢且富有表現力。機器人必須在起跳懸空狀態下調整姿勢，以保持平衡並精準完成舞蹈動作。 2021年8月，在官方最新影片中，Atlas可以在障礙環境內“跑酷”，做出跳躍、俯衝翻滾、空翻等一系列高難度全身動作。

4.「具身智慧」 機器人：人工智慧的終極型態

「具身智慧」的概念源自於如何讓電腦擁有類似一歲小孩的感知和行動能力的問題。其可以簡單理解為，各種不同形態的機器人，讓它們在真實的物理環境下執行各種各樣的任務，來完成人工智能的進化過程，比如：人形機器人、智能駕駛汽車，或者未來的“變形金剛」。

英偉達創辦人黃仁勳在ITFWorld2023半導體大會上表示，具身智慧（EmbodiedAI）是能理解、推理、並與物理世界互動的智慧系統，是人工智慧的下一個浪潮。

具身智能最大的特質就是能夠以主角的視角去自主感知物理世界，用擬人化的思維路徑去學習，從而做出人類期待的行為反饋，而不是被動的等待數據投餵。透過提供基於人類行為學習和回饋系統，人形機器人為探索更複雜的行為語義提供了迭代的基礎和實驗場。因此，人形機器人的逐步完善也為具身智慧的落地提供了方向，是具身智慧的重要應用場景，也將為具身智慧的迭代優化提供方向和空間。

五、專利技術：機器人、大模型專利申請逐年增加

1.機器人專利：

近年來，機器人與前沿科技產業，諸如：大數據，人工智慧等結合愈加緊密，特別是人形機器人的出現，讓機器人作為科技產業的「技術」含量日益提升。

從數量來看，機器人專利維持穩定成長，2022年申請專利2.3萬餘項；從類型上來看，發明專利與實用新型佔比較高，兩者之和佔總數的9成。

2.大模型專利：

大模型的「爆發」並非沒有徵兆。在人工智慧領域，作為其“皇冠上的明珠”，自然語言處理是理解人類語言、情感和思想的技術,從其“寥寥數語”的介紹中，就可以發現它對“機器”到底“因何為人」的重要性與超高的難度。

從近年來專利申請的數量來看，還是保持了較為穩定快速的增長，自2018以來，其申請量的複合增長率達到61.2%；

從類型上來看，發明專利佔據絕對的領先地位，佔近98%。

據天眼查研究院稱，利用大型模型技術推動人工智慧已經實現了一個具有歷史性意義的跨越，未來還有許多廣闊的創新空間可供探索。中國的高水準經濟社會發展為創新大型模式提供了充足的場景和數據基礎，因此人工智慧在中國有著巨大的發展潛力。

以上是天眼新知 | 機器人從未來而來 與大模型碰撞出「智慧」的火花的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！