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“天问”机械人团队深度:想让它操纵正在咖啡

发布时间:2025-02-27 09:02

  

  2月5日,正在湖北“新春第一会”起头之前,10款“湖北制”人形机械人正在武汉洪山会堂表态,一款名为“天问”的人形机械人以至能取人握手。这款“天问”机械人问世只用了不到半年,由武汉大学刘胜院士团队结合11个学科资本研发,仅用6个月便实现了从立项到行走的手艺冲破,其工致手可精准抓取易碎物品,膝关节扭矩高达460牛·米,机能国内领先。近年来武汉加快抢占人形机械人范畴密不成分。数据显示,武汉市每年至多投入40亿财产基金,支撑包罗人形机械人正在内的将来财产。对此,九派旧事邀请到了湖北省“天问”人形机械人项目担任人,武汉大学副传授、博士生导师李淼,以及武汉大学机械专业博士李梦德。李淼:人形机械人的工致手有一个所谓的黄金尺度,那就是人的手。人的手有21个度,我们手上的触觉可以或许感遭到最轻的是绒毛、头发丝。同时,我们的手能操做很复杂的工具,好比魔方。人手最大的力量是能够单手撑起整个身体,攀岩活动员正在极限形态下能够用单手指把本人给撑起来。我们行业所有人都想去做出雷同于人手的工致手。而最简单的工致手雷同于吸盘,正在工业上用的,它没有所谓的度,只能去吸一个物体,把物体给抓起来。从最简单到最复杂,到底哪种手是更合适的,其实它没有。我们目前考虑的是,做出来的工致手能否适合我们想去霸占的贸易场景。正在工业场景下,我们可能需要金属三爪卡盘,正在贸易办事上,我们可能需要柔性的手,正在家庭下,需要一个更柔性的手。每一家公司对工致手的策略纷歧样。好比,特斯拉想做一个很是雷同于人的手,所以他们的工致手一共有接近22个度,可是它的制价很高。同时,它没法子集成触觉传感器,靠得住性也没获得大量验证。就使得它正在某些贸易办事场景下是冗余的。我们想霸占的是咖啡零售、商超,我们的工致手正在度和价钱的比值上,该当是最高的,单度的工致手成本不到100美金。可是若是换算成特斯拉的手,它有22个度,成本就是2200美金。但现实上它的价钱可能是正在一万美金或者是两万美金以上。这就相当于,我们正在这个工作上比他节流80%。将来,我们但愿度逐渐从少做到多,一步步去添加。而不是按照特斯拉的计谋,一会儿做22个,再逐渐去优化。我们两者的打法是纷歧样的。九派旧事:正在洪山会堂的展现中,良多不雅众对机械人递话筒、握手的反应很强烈。由于我们设想动做之初有本人抱负的场景,按照这个场景去设定法式。现实环境是,握手的光线可能会改变,可能很嘈杂,握手的角度可能比力刁钻,这城市导致机械人握手呈现误差。面临这个问题,一种方式是优化算法,让我们这个握手操做具有自顺应的能力,按照进行反馈、调整。李梦德:这个问题确实很成心思。我感觉它正在举沉的项目上是很厉害的,由于“天问”的一个亮点就是膝关节的扭矩很是大,可以或许达到460牛·米。举沉次要靠的是腿部力量,“天问”腿部的力量会很是强,并且不需要歇息,只需要充电就能一曲连结极佳的形态,越举越沉,越举越快,不会累。李淼:我认为必定是射击。它只需正在那里坐得稳,它的眼睛理论上比人的眼睛要瞄得准良多,我只需把机械臂放正在那里不震动,只需把它布局做到脚够好,坐得很平稳,它的射击必定是可以或许做到枪枪都是十环。李淼:“天问”2号现实上是集成了多模态大模子,它的眼睛是能看的,同时可以或许做使命的拆解,更主要的是,它的手臂操做能力会比一代要好良多。这就把炒菜变得简单。我跟港中文的陈斐传授合做过一篇文章,让机械臂进修到双臂颠勺技术。其时这个文章的影响力仍是蛮大。我们其时是做了双臂,现正在就想着把这个工做无缝迁徙到人形机械人上去,那它就实的能够去做更复杂的事了,这常有前景的,我充满决心。元宵节时,我们的机械人其实简单做了一下舀汤圆的动做,还曲播了。市道上良多人说,这个机械人动做不敷丝滑,但我们可能就正在三个小时之内把这个需求完成了,其实仍是很不错的。这个舀汤圆的动做和做西红柿炒鸡蛋素质上一样,就是拿着一个东西,正在锅里的物体之间去做如许一个操做,这恰好是我们机械人最大的强项,由于我们的手是刚柔耦合的,有如许一个柔性的操做能力。同时,它有视觉多模态大模子,可以或许判断这个饭菜是什么程度。当然这里面还有其他的工具,我们还不具备。好比嗅觉传感器。人做饭的时候,能闻到这个工具是喷鼻的,或者这个饭菜糊了。这些传感器是我们下一步要去做的集成,这也是我们工做很是很是大的亮点。全世界范畴内,目前我还没看到任何一小我形机械人可以或许集成嗅觉传感器、味觉传感器。李梦德:次要是有三个方面。由于我们选用的高材料很轻,我们就舍去了强度。我们的高材料偏软,它可能就不像金属打印的那么耐磨。我们选择的高材料内部是采用微布局制做的,相当复杂的,制为难度也挺高,所以它正在前期的成本是很高的,并且对工艺要求也很高。这个手做出来之后,也有一些没料想到的问题。好比说,它是一个柔性的手,我们正在节制精度上就很难把握,做力控难度上,也对算法的要求很是高。李梦德:人类的感情其实常丰硕和微妙的,所以我们很难用数学模子来权衡。目前可能借帮大模子来做感情的表达会显得比力天然,由于它能够理解这个是什么样子的,能理解上下文,借帮这个。它就能够进行更合适的感情表达。现正在除了国外的GPT,国内的大模子根基都测验考试过,好比豆包、DeepSeek。九派旧事:“天问”团队整合了武大的11个劣势学科的资本,这种跨学科的协做模式若何冲破保守院系的壁垒?李淼:这个问题很是好。机械人,特别是人形机械人这两年是国际合作的热点,它涉及多个学科,无机械、电子、人工智能、计较机、遥感等。所以一起头我们就组建了人形机械人的大群,拉了相关学院的教员、学生。两头,针对每一个具体的问题,很快正在群里面就做出反映。这么快速的整合伙本,也不是一时就构成的,武汉大学有一个项目叫“环节焦点手艺的复合型人才培育方案”,正在阿谁项目里面,我们切磋过复合型人才集中攻关。武大正在工科上没有那么长的汗青,相对来说比力矫捷,所以我们客岁成立了武汉大学人工智能学院,也正在规画成立武汉大学的机械人学院、集成电学院、微电子学院等。不管成立什么样的学院,其实素质上都是打破固有的学科分布过于精细的错误谬误。我们尝试室的研究标的目的,特别是涉及机械人的抓取和工致操做标的目的,它要懂算法、硬件、传感、软件、AI,就使得我们能够快速把分歧的学科、言语、利用分歧言语的人翻译到同样一个言语,大师朝一个方针去勤奋奋斗。李淼:我们整个尝试室的空气比力好,可能有良多的尝试室分工比力细化,但我们团队的所有教员对学生第一要求都是奔着配合的胡想,或者结业后想正在这个行业继续下去,无论正在学校仍是去企业。之所以能正在三个月做成,次要是尝试室各个学生都了所有的节假日时间。大师其实都是想快速看到,若是按照市道上的支流方式去形机械人,天花板到底正在哪里,所以我们就很是火急。我们团队的总参谋刘胜院士工做强度挺大的,正在这个项目最初的攻关阶段,大年三十还正在跟同窗们切磋工做,一路去吃大年夜饭。李梦德:我们内部有一套比力高效的沟通机制。起首是屡次开,正在分享手艺时也尽量用大白话,让大师都能懂。第二个就是多用项目办理软件,好比用飞书,把每小我做的工具写好正文,大师能看到别人的问题。时间久了,大师就熟悉了,很有益于项目进行。九派旧事:梦德,你正在这个团队里面是担任哪一个环节的?你小我碰到最具挑和性的是什么?如许一个学科交叉的会不会对你的职业规划会发生影响?李梦德:我正在做机械人上肢的操做,里面最大的挑和集中正在手艺难度的融合上,由于我们有十几个学科交叉,无机械的和计较机的,其实思维差别很大。第一个难点就正在于若何把他们的思维体例给交叉融合正在一路,配合完成这一个软件和硬件连系的人形机械人。第二个就是,确及时间很是紧迫,我们大要只要不到半年的时间,要从无到有打制出如许一台人形机械人,然后去摆设算法验证,最初完成一些查验,这些都很坚苦。这种学科交叉也确实改变了我的一些职业规划。我一起头思维比力局限于保守的机械,正在“天问”项目中接触到了计较机的同窗,还有人工智能、算法的学问,看到了跨学科融合的庞大潜力和普遍场景。我就认识到,我当前必定不会再局限于单一学科。李梦德:起首,做一个产物需要明白市场的需乞降定位,要进行大量的调研,而不是胡乱去做。还有,我感觉想做一个很高科技或者很有用的工具,再有很主要的一点,就是持续立异取迭代。九派旧事:“天问”机械人有80%的焦点零部件都是和湖北企业合做的,实现了“鄂研鄂产”,您怎样对待这个问题?李淼:这个问题也很是好。保守的机械人工致手都是钢布局的,或者说金属布局的。我们正在做“天问”设想的时候,对它的定位是面向极端的多模态的人形机械人,既然是多模态,就涉及跟人的交互,包罗正在一些场景下做的操做。所以我们其时就感觉,若是做一个刚性的手,那去做交互的时候,这个模态的消息就没法去。终究,若是人的手是铁的,那我们的触碰其实对的损害是蛮大的。所以我们其时就立异性地去想,如许一个手能不克不及做到柔性的。这两个起点就使得我们有立异的设想,正在中国以至界上都没有人这么设想过。那就意味着这个财产链是不存正在的。既然不存正在,我们当然能够正在湖北把它创制出来。这不是说我们要去搞“鄂研鄂产”,是由于它素质上是立异的工具,它才可以或许满脚“鄂研鄂产”的前提。若是这个财产曾经正在长三角、珠三角根深蒂固,曾经做到物美价廉,那我们没需要去搞。我们这个项目里面80%的“鄂研鄂产”,就意味着它几乎是有80%立异的工具,且都是实现了底子性的立异。李淼:正月初八的展现让我们获得被的机遇,那次之后,湖北良多大师熟悉的公司都来寻求合做。这让我们晓得实正在的市场需求是什么样的。其实我们也正在积极规画去孵化一些焦点零部件以及零件的公司,让尝试室里的手艺和原型可以或许走出去,获得使用。怎样样把这些机械人给用起来,正在用这件工作,我感觉湖北是实的敢为全国先。这些跟我对接的这些公司,他们以至都没有去看我的机械人到底可以或许做什么,是不是实的可以或许不变工做,他们给我的一个最深的体味就是,先用了再说,正在用的过程中去迭代。我其实常的。我相信,本月大师就能够看到一次很是冷艳集体表态,是正在贸易场景下第一次落地使用。九派旧事:“天问”机械人一号引见里面有一句话,它说它是一个土生土长的湖北人。像如许的地区认同感,是若何成立的呢?李淼:我感觉这个常好的问题。湖北有很好的科教资本,有良多相关范畴的专家,包罗我本人,其实都正在机械人范畴做了好久。但对于能不克不及干出人形机械人,特别正在这么短的时间内,最起头我们是没有决心的,特别还要把供应链成立正在湖北,把财产留正在湖北。但正在做的过程中,我们仍是挖掘出一些优良的合做伙伴、供应商。我有一个最深的体味,以前我不晓得什么叫敢为全国先,但他们就是给我一种感受,这事干了再说。我们正月初八要去做一个展现,可是初七需要一个布局件,其时很是告急,需要初七早上加工,加工场还没有完全上班。这时候,我们团队担任下肢布局的郭教员给对应的这个工场担任人打了一个德律风,对方一家人就从外埠就赶回武汉,连夜就帮我们把工作给干了。这是一个很小的事,阿谁加工件也不贵,可能就几千块钱。可是他可以或许立马二话不说就赶回来,当天就把工具给交付了,这就表现了这个工作为什么可以或许正在湖北干出来。李淼:这也是一个很是好的问题。现实上湖北正在制形成本上比江浙沪、深圳要高一些。由于制制业讲规模效应,规模没上去,成本降不下。我们的零部件采购的单价成本,或者说制制加工成本比何处略高。但同时,越来越多的湖北企业也认识到,若是我们每小我都不情愿短期内小规模的好处,那可能永久都没法子去协帮这个生态做大。所以此次我跟合做伙伴的沟通和几年前完全纷歧样了。以前大师都不情愿放弃短期的好处,现正在我感受到越来越多的湖北合做伙伴都情愿放弃,配合逃求持久规模化,把财产链给做起来。李淼:其实我们项目进行到必然阶段的时候,省里和东湖高新区就曾经认识到这个问题,怎样样让这些人才留正在湖北。后期,政策连续城市出台。我估量此次的政策是有史以来力度最大的,针对学生这个层面。现正在合作愈加激烈了,可能要把硕博学位和工做完全打通。以至要制定人才档案库,对这些人才结业的日子以及他的家眷想去哪里都要摸得一览无余,及时让专人去跟进。后面可能会有一些订单式的学生培育,就有点雷同于华为班,小米班。现正在我们就可能成了“天问”班。这些人从一起头就是为了“天问”人形机械人来做研发和财产化的。虽然我们这个团队曾经有越来越多的学生进来,但总体上看,这个数量还不脚以支持一个省的人形机械人财产。九派旧事:做为武汉高校培育的人才,留汉的吸引力怎样样?比拟一线城市,武汉的机械人财产又有哪些劣势?李梦德:我正在武汉也待了良多年。它的交通很是便当,由于地处中部,去哪里都很便利。我们要买原材料,买深圳的,上海的,一天两天都能发过来。武汉确实也有很大的政策支撑,好比说给结业大学生优惠,武汉创业立异空气很是好,好比近年来正在光谷打制的一系列科技园区,吸引了大量高科技财产入驻。若是和一线城市比好坏,起首武大、华科,还有理工大、华师,这些教育资本很丰硕,这是武汉的劣势。还有一个劣势,就是适才说的光谷科技园区和政策搀扶。劣势可能就是正在薪资待赶上没法子和北上广深比拟。李淼:这个常好的一个问题。目前的学术界和财产界对于机械人的落地场景一曲都有争议。大师比力能想象的是机械人进厂拧螺丝,做家务,但很少有人想象机械人进入咖啡等贸易办事场景,我们其实基于以下几点去考虑。第一,大模子添加了人形机械人两个焦点能力,一个是对使命的理解能力,第二个就是加强了人机交互,就是感情表达能力。如许两个能力就使得他能进行一些复杂的使命。以前的工场机械人,好比ABB的工业机械臂,它一辈子只干一件事。现正在,由于大模子,它对使命的理解能力更多了,不只能抓手机还能抓水瓶,并且它的人机交互能力也会变强。我就发觉,它的能力可以或许满脚的区间,现实上只要贸易场景。由于工场太布局化了,要实现高度从动化,要流水线分工。我们不单愿机械人一边干活,一边做一个话痨。涉及的物体的品种太多了,交互太多了,目前人形机械人正在操做和交互上都满脚不了。而贸易办事场景,既有交互的需求,有必然的布局化,但也不是那么布局化。我们能够看到,无论是星巴克仍是瑞幸,每个店看起来似曾了解,但不完全一样,所以这刚好是人形机械人的很是好的落地场景。你买咖啡的时候,总需要和伙计之间进行一些简单的互动,而这个互动刚好又正在人机交互的能力范围之内。李淼:我其实更想让它操纵正在贸易办事场景,包罗咖啡零售、商超、社区养老食堂等。平易近以食为天,能处理吃喝问题,那根基上就处理人类社会的一大半的问题。世界上有些很是优良的机械人公司,它的机械人可以或许跳舞、跑步,但就是不克不及干活,它最终供给的是情感价值。可是让你一成天都盯着杂耍,也会无聊。若是有个机械人实的可以或许做一些很是简单的事,好比洗碗、折衣服、做咖啡,那它是节流我们时间的。而市道上的一些机械人,现实上是正在占用我们的时间。我们走的是两个分歧的象限,一个是为我们节流时间,一个是占用我们的时间。李淼:我感觉两边正在定位上有素质的不同,良多人都想着去做通用的机械人平台,但从一起头我就表达如许一个概念,机械人的利用是和场景慎密地连系正在一路的。正在工场里拧螺丝的机械人,正在家里做饭的机械人,和正在音乐厅弹钢琴的机械人,它们素质上是三种分歧的机械人。但目前市道上的机械人,他们现实上是但愿把三种机械人用同样一种机械人去取代了。这是一个很是夸姣的希望,但现实的环境是,如许必然会带来冗余,冗余的设想就使得它的成本不成能比专有的行业机械人更低,所以我们认为,从下面往去发展更合适这种贸易迭代趋向。九派旧事:若是“天问”机械人将来实的具备了我们所憧憬的能力,团队但愿它最先去处理哪些社会问题?李淼:我感觉养老可能是一个很是大的问题。由于生齿老龄化,到时候照应白叟的工种常稀缺的。目前很少有教员去研究机械人做饭,可是这件工作其实很主要,若是处理了,那当前的养老问题就处理了一大部门。第二是医疗问题。优良的大夫一曲欠缺,若是人形机械人当前可以或许进入医疗场景,其实它和现正在的医疗设备或者医疗机械人是有素质区此外。由于人形机械人本身代替了大夫,它让这些大夫具有更多兼顾。一个优良的从任医师若是把他的技术付与人形机械人,就会有无数个从任医师。那这个价值其实也很是大了。第三可能是我小我比力天马行空,其实我是但愿机械人可以或许到太空里面去做摸索的,由于机械人它其实素质上它是打破了人类固有的一个很是主要的概念,就是它没有时间概念。它就能够,它所有的数据都能够一曲进行大的迭代和进修,进行太空摸索。人类的生命和寿命其实是无限的。那机械人若是能做这件工作,它其实能够持续100年,以至200年,去更远的处所,这个价值其实也常很是大的。九派旧事:之前刘胜院士提到过,“天问”将来想深海、深地、深空场景,这对机械人设想提出了哪些要求?李梦德:我们分场景说。好比说深海这个场景,跟着海水深度的添加,起首压强会很是大,所以对机械人的耐压性要求很是高,第二,若是密闭欠好,海水进入机械人内部可能会侵蚀一些主要的零部件,导致机械人失灵。还有一个就是通信和定位的问题,由于海水对电磁波有必然的接收和散射感化,会影响到通信。正在深空场景下,机械人得有抗辐射的能力。太空可能有极高或极低的温度,所以它还要有耐高暖和低温的能力,它得有给本人供能的能力,由于我们没法子再给它充电或者换电池了。李淼:这也常好的问题。我们其时取“天问”这个名字,是想让这个机械人有更多的楚文化特点。楚文化最有代表的可能就是屈原的《楚辞》,《楚辞》第一个就是“天问”。它的意义其实也很是好,就代表着人类不竭向大天然,或者向这个世界进行了一些思虑。正在AI企业兴起的当下,大模子回覆问题会比我们优良太多。只需大模子的收集带宽是脚够的,那它能够组织更大的语料来回覆问题。那我们人类还剩下什么?其实就是《楚辞》“天问”告诉我们的,人类剩下的只要我们若何向这个世界问问题,若何去问好一个好问题,这其实会比处理一个问题愈加主要。