◤智创脉动◢未来机器人也能爱爱?!
有一部2004年的电影《I, Robot》,电影内容讲述在西元2035年,美国USR公司发展出顶级机器人“NS-5自动化家事助手”,全美机器人即刻呈现三倍数成长,平均每5人就配备一个机器人。NS-5拥有强化耐久钛金属外壳,可执行各种任务,从保母、厨师、快递、遛狗到会计家庭收支,无所不能……电影发展到最后是机器人想取代人类,幸好无法得逞。机器人管家这题材经常会出现在科幻电影中,但不久之后,机器人管家将会出现在现实生活中。
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特斯拉(Tesla)于9月30日晚间举办第二次的AI Day,大会中首次亮相名为“Optimus”的特斯拉人形机器人(Tesla Bot)原型机,总执行长马斯克(Elon Musk)指出,预计Optimus最快在2023年可开始量产,未来三到五年,可上市销售给一般消费者。此外,马斯克也希望藉此机会招募更多开发者进入特斯拉。
马斯克说,特斯拉机器人将可取代人类无聊、重复性高、或在危险环境中的工作,有朝一日可能将比特斯拉制造的电动汽车更值钱,取代人类在特斯拉工厂制造电池和汽车的工作,但正在测试阶段的Optimus,目前只会做无聊或具危险性的工作,包括在特斯拉工厂测试,如搬运零件,以及拿起扳手给Tesla电动车装螺丝等动作。
特斯拉目前也正在针对机器人的使用型态,开发可将功耗维持在最低需求的电池及驱动程式,让机器人可以充电一次就提供工作一整天的电力,而每组机器人售价预计在2万美元内。
马斯克预言,未来机器人将可供家用,包括做家务、煮晚餐、修剪草坪、照顾长者,甚至成为人类的“伙伴”。他后来甚至在Twitter上透露,Optimus将推出“猫女”版本,做为性爱机器人。
特斯拉Optimus特征
提到特斯拉,相信大家的印象都停留在电动车上,而特斯拉在电动车自驾技术所用到的AI技术上继续衍生发展,其中一个方向就是人型机器人Optimus。
Optimus的名字源自于电影《变形金刚》(Transformers)里能力极强又仁慈的领导者擎天柱(Optimus Prime)。
Optimus身高172公分,重量为56.6公斤,身体由特殊材料制成,头部为可显示信息的荧幕,四肢共由40个电机控制实现平衡和敏捷动作,内置了特斯拉全自动辅助驾驶电脑(Full Self-Driving Computer, FSD),并与电动车共用同个AI系统。Optimus 全身有40个电机关节,其中有12组在上臂、12组在手腕,因而可流畅的做出细致的手部动作,并且能在负重约20公斤情况下以时速8.05公里速度移动。
用大量资料拟人化
从机器人的发展史来看,二足行走的机器人其实会比其他类型的机器人更复杂及更具挑战,比如要如何让机器人在任何路面维持平衡,这包含了在行走过程中要确保机器人抬脚时,另一只脚要如何施力来让身体维持站立平衡,或当机器人站立凹凸不平的地面时,要如何让机器人维持平衡,这一切都需要大量运用到复杂的学习运算。
因此,特斯拉除了利用大量资料,以训练自驾车的方式让Optimus深度学习如何走路,同时也透过捕捉自然的人体动作,让Optimus可以更自然地做出拟人表现,例如躯体下蹲时,会自然地透过上半身与双手维持平衡。
为了让Optimus可以顺利模拟人体动作,特斯拉更进一步强化转轴支撑力,以及各机构内部可对应拉伸、支撑力道表现,更强调单一机构即可支撑拉起一台古典钢琴。
小米人形仿生机器人CyberOne具备发达大小脑
今年除了特斯拉投入机器人产业发展,小米集团创始人、董事长兼执行长雷军在8月时也宣布推出旗下机器人产品人形仿生机器人CyberOne“铁大”。拥有177公分及52公斤的CyberOne,看似笨重但是身形却很轻盈。但由于以双足行走的人形机器人有最高设计难度,因此小米团队花费多年投入研发,并且让CyberOne学习走路。
CyberOne全身以13个主要关节活动,能实现21个关节自由度,并且配合作为“小脑”的精密演算法控制,可实现每小时3.6公里的双足步行速度。其中,在四肢部分采用5种关节与21组驱动模组构成,最高可对应300Nm峰值扭矩,而峰值扭矩密度则可达96Nm/kg。
CyberOne人形仿生机器人具备敏锐的视觉, 3D重建真实世界、能辨识8公尺内深度讯息。另外, CyberOne具备发达的小脑,可实现运动姿态平衡,全身控制演算法协调21个关节的自由度。
CyberOne人形仿生机器人也具备聪明的大脑,可感知人类情绪、辨识85种环境语意、45种人类语意情绪。由于目前造价成本仍介于60万元至70万元人民币之间,因此CyberOne暂时还无法成为实际商品量产。
※图:互联网
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