多重技術(shù)融合正在影響機器人發(fā)展 尖端技術(shù)提升制造業(yè)競爭力

在人工智能算法的推動(dòng)下，這些機器人具有適應、學(xué)習和動(dòng)態(tài)優(yōu)化操作的能力，因此，生產(chǎn)線(xiàn)、物料搬運和質(zhì)量控制中的重復性任務(wù)現在可以以更高的精度、速度和靈活性執行。
在快速發(fā)展的制造業(yè)格局中，機器人、人工智能（AI）和擴增實(shí)境/虛擬現實(shí)（AR/VR）技術(shù)的整合正在徹底改變傳統制造流程，過(guò)去的幾年里，這些領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，改變材料的制造方式、流程的優(yōu)化，以及工人與機器的協(xié)作方式，這些尖端技術(shù)的引入來(lái)提升制造業(yè)的生產(chǎn)力、創(chuàng )新和競爭力，機器人不再只是工具，他們已經(jīng)成為企業(yè)聰明的合作者。

人工智能是產(chǎn)業(yè)認知革命的關(guān)鍵組成：透過(guò)收集和分析每個(gè)生產(chǎn)階段產(chǎn)生的大量數據，人工智能算法可以發(fā)現獨特的見(jiàn)解、預測結果并以前所未有的方式優(yōu)化營(yíng)運。這使業(yè)者能夠做出數據驅動(dòng)的決策，從而提高效率、最大限度地減少停機時(shí)間并提高產(chǎn)能，人工智能還使制造商能夠根據不同的客戶(hù)需求和偏好來(lái)客制化他們的產(chǎn)品，從而為個(gè)人化發(fā)展新的可能性。

然而，僅靠數據分析不足以推動(dòng)這一演變。制造商越來(lái)越認識到連接物理世界和數字世界的必要性。擴增實(shí)境（AR）和虛擬現實(shí)（VR）技術(shù)模糊實(shí)體領(lǐng)域和數字領(lǐng)域之間的界限，提供身臨其境的體驗，同時(shí)也完全改變生產(chǎn)流程。

擴增實(shí)境透過(guò)智慧眼鏡為工作人員提供情境信息、可視化和實(shí)時(shí)指令，從而提高培訓質(zhì)量、促進(jìn)維修和任務(wù)執行，另一方面，虛擬現實(shí)模擬允許制造商在虛擬環(huán)境中設計、原型設計和優(yōu)化產(chǎn)品，有助于降低成本、加快上市時(shí)間并提升企業(yè)創(chuàng )新能力，而AR/VR的利用使制造商能夠超越傳統生產(chǎn)方法的限制，在設計、協(xié)作和客戶(hù)參與方面開(kāi)辟新的可能性。關(guān)鍵在于這些技術(shù)的協(xié)同整合。

人工智能驅動(dòng)的機器人與AR可視化的協(xié)作允許機器人和工人之間的實(shí)時(shí)協(xié)作，從而帶來(lái)無(wú)與倫比的效率、質(zhì)量和安全性，這過(guò)程中值得注意的一個(gè)是新一代人工智能的出現，以ChatGPT為例，它能與聊天機器人進(jìn)行自然語(yǔ)言互動(dòng)，其最大優(yōu)勢在于能夠理解復雜的查詢(xún)并實(shí)時(shí)提供準確的響應。

當今的全球業(yè)者利用此類(lèi)人工智能模型在元宇宙中建立虛擬世界，其中模擬可以提高生產(chǎn)效率，透過(guò)利用產(chǎn)生的數據，可以創(chuàng )建三維環(huán)境，反映現實(shí)并實(shí)現有效的數據分析和互動(dòng)，機器人技術(shù)、人工智能和AR/VR在工業(yè)生產(chǎn)中的結合可以簡(jiǎn)化操作、降低成本并提高生產(chǎn)率，提供先進(jìn)工具，而無(wú)需大量的財務(wù)投資和與配置和維護這些內部系統相關(guān)的技術(shù)復雜性，這種營(yíng)運策略使業(yè)者能夠專(zhuān)注于其核心競爭力，同時(shí)受益于自動(dòng)化，結合AR/VR、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等其他先進(jìn)技術(shù)，各產(chǎn)業(yè)的龍頭將能夠獲得多技術(shù)融合的競爭優(yōu)勢，成為未來(lái)的領(lǐng)導者。

生成式人工智能如何帶來(lái)額外效益？
在人工智能方面，當今的生成式人工智能技術(shù)正在為制造商提供更多的力量。ChatGPT是由人工智能驅動(dòng)的使用自然語(yǔ)言處理的最新技術(shù)，它運用深度學(xué)習算法使用戶(hù)能與聊天機器人交談，引起業(yè)者、設計師和工程師注意的是，它可以理解復雜的問(wèn)題并幾乎立即提供非常準確的答案。

由于采用對話(huà)式人工智能功能開(kāi)發(fā)，因此生成式人工智能可以立即理解用戶(hù)查詢(xún)并產(chǎn)生適合對話(huà)上下文的聽(tīng)起來(lái)自然的響應，它還具備內建內存功能，可以?xún)Υ孢^(guò)去對話(huà)的訊息，以便更好地響應后續對話(huà)，當今的領(lǐng)先制造業(yè)者正在建立ChatGPT等AI模型，以幫助在虛擬世界中創(chuàng )建虛擬世界來(lái)運行仿真并提高生產(chǎn)力/效率指針。更具體地說(shuō)，ChatGPT和Metaverse等人工智能工具可以幫助創(chuàng )建復制現實(shí)世界的3D環(huán)境，并且可以利用所使用的數據進(jìn)行分析、運行仿真以及更有效地與數據互動(dòng)。

自從Google在2022年展示用于機器人應用的變壓器RT-1以來(lái)，多個(gè)參與者正在推動(dòng)GenAI在機器人中的普及化，除了Google之外，Meta、OpenAI和豐田等公司也在其機器人應用中試驗或測試大量的基礎模型，來(lái)自中國的服務(wù)機器人供貨商，如達闥科技和獵戶(hù)星，已經(jīng)開(kāi)發(fā)自己的基礎模型，并計劃將其與客戶(hù)端軟件系統整合。

GenAI帶來(lái)的另一個(gè)發(fā)展是人形機器人的普及，作為最接近人類(lèi)外形的機器人類(lèi)型，許多技術(shù)機器人專(zhuān)家認為類(lèi)人GenAI和人形機器人的整合是和諧的，在這一浪潮中，AgilityRobotics、BostonDynamics、Figure、FourierIntelligence、Tesla和UBTech等公司推出用于制造業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域的各種人形機器人。然而，該技術(shù)仍處于起步階段，未來(lái)五年內不太可能大規模推廣，自動(dòng)導引車(chē)（AGV）和自主移動(dòng)機器人（AMR）仍然是GenAI支持的更成熟的型態(tài)。

然而，GenAI是資源密集型的。在大多數產(chǎn)業(yè)中，GenAI部署發(fā)生在云端，因為模型需要大型圖形處理單元（GPU）叢集來(lái)進(jìn)行訓練和推理。相反，機器人傾向于本地處理，通常參與優(yōu)先考慮實(shí)時(shí)控制和超低延遲響應的任務(wù)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)應用程序。雖然NVIDIA的GPU仍然是云端基礎設施和機器人的首選AI芯片組架構，但高通、英特爾和AMD等非GPU供貨商已經(jīng)推出了針對設備上機器人應用的AI系統單芯片（SoC）或專(zhuān)用AI芯片組，例如機器視覺(jué)、導航和地圖繪制等，未來(lái)這塊領(lǐng)域的芯片爭奪戰還有得打。


全球十大AI機器人業(yè)者
以下整理十家知名人工智能結合機器人的解決方案業(yè)者供參考。
一、Anduril
航空航天和國防科技公司Anduril為自主實(shí)體開(kāi)發(fā)軟件，這些實(shí)體是可以遠程操作的無(wú)人駕駛飛機和車(chē)輛。透過(guò)結合機器人技術(shù)和軟件功能，該公司可以在不危及人類(lèi)生命的情況下執行復雜的情報、監視和偵察任務(wù)。

二、RapidRobotics
RapidRobotics為制造環(huán)境提供機器人解決方案，其主要產(chǎn)品是RapidMachineOperator，這是一種機器人機器操作員，作為低成本自動(dòng)化解決方案進(jìn)行銷(xiāo)售。這款簡(jiǎn)單的機器人由RapidRobotics設置和維護，可按月訂閱，可在從電子到醫療設備的所有主要制造領(lǐng)域工作。

三、波士頓動(dòng)力公司
波士頓動(dòng)力公司的Spot機器人看起來(lái)像一個(gè)人工智能狗機器人，它具有固有的平衡感和感知力，這是該公司稱(chēng)之為「運動(dòng)智能」的人工智能產(chǎn)物，Spot可用于工業(yè)檢查，讓客戶(hù)可以遠程使用機器人在可能困難或危險的地形中導航。

四、AutoStore
透過(guò)使用機器人技術(shù)，AutoStore幫助企業(yè)提供訂單履行解決方案，公司專(zhuān)門(mén)提供多維數據集儲存自動(dòng)化，從而優(yōu)化空間效率，該公司在其系統中提供五個(gè)模塊：機器人、網(wǎng)格、垃圾箱、端口和控制器，每個(gè)模塊的功能協(xié)作檢索訂單產(chǎn)品、管理和儲存庫存以及履行訂單。

五、GrayMatterRobotics
GrayMatterRobotics開(kāi)發(fā)機器人技術(shù)與人工智能的軟件來(lái)協(xié)助提升營(yíng)運效率，該公司致力于透過(guò)為商業(yè)機器人建立人工智能大腦來(lái)簡(jiǎn)化繁瑣的任務(wù)，公司的第一個(gè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品Scan&Sand是一種地板操作員，可使用傳感器持續打磨材料。

六、Futronics
Futronics為醫療保健產(chǎn)業(yè)建立人工智能服務(wù)機器人，該機器人將透過(guò)基于云端的平臺進(jìn)行管理。該公司相信，其數字生態(tài)系統將提高患者接受護理時(shí)的效率和使用者體驗，機器人將執行送餐、步行訓練和個(gè)人交通等任務(wù)，該公司的自動(dòng)化軟件可作為命令系統，為每個(gè)機器人分配任務(wù)、監控路線(xiàn)并報告數據使用率。

七、ScytheRobotics
ScytheRobotics為草坪護理產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和技術(shù)，同時(shí)消除污染風(fēng)險。該公司的旗艦產(chǎn)品M.52是一款商用全電動(dòng)自動(dòng)割草機，采用語(yǔ)意感知、3D映射、精確定位和規劃控制進(jìn)行操作，其他功能包括360度傳感器、降噪和全天電池續航時(shí)間。

八、Cruise
Cruise將人工智能與機器學(xué)習和機器人技術(shù)結合，開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車(chē)，該公司在汽車(chē)的整個(gè)規劃、模擬和基礎設施中使用人工智能，以確保這些機器能夠實(shí)時(shí)可視化周?chē)氖澜绮踩刈龀龇磻?br/>
九、BrainCorp
BrainCorp的專(zhuān)有技術(shù)使人工智能機器人具有適應性和靈活性，因此它們可以在倉庫和商店樓層等非結構化環(huán)境中導航。這些機器人還具有測繪、路由、表面異常檢測、物體回避和基于云端的數據擷取功能。BrainCorp的機器人EMMA在沃爾瑪商店進(jìn)行了下班后地板清潔測試。
十、LocusRobotics
LocusRobotics生產(chǎn)自主移動(dòng)機器人來(lái)支持倉庫運作。例如，LocusMax的有效負載能力高達3,000磅，而LocusOrigin則配備了8個(gè)攝影機和傳感器，因此可以與人類(lèi)協(xié)作共同完成訂單。

結語(yǔ):回到原本的人機協(xié)作精神
雖然我們經(jīng)常擔心人們會(huì )因為人工智能和機器人技術(shù)而失去工作，但從長(cháng)遠來(lái)看，我們需要智慧機器人來(lái)填補工作，調查指出，超過(guò)一半的日本企業(yè)表示他們找不到足夠的全職員工，當前狀況是，十分之一的人已經(jīng)超過(guò)80歲，導致沒(méi)有足夠的工人可供使用。
例如，自動(dòng)駕駛汽車(chē)在很大程度上仍處于開(kāi)發(fā)階段，但當出租車(chē)司機年齡已經(jīng)80歲時(shí)，消費者對自動(dòng)駕駛、智能汽車(chē)的需求就變得更加迫切。而這不僅是日本的問(wèn)題，德國的工業(yè)也面臨類(lèi)似的問(wèn)題──嬰兒潮世代退休，而由于出生率低，進(jìn)入就業(yè)市場(chǎng)的工人數量減少，目前德國有4,580萬(wàn)名工人，但預計到2035年將流失700萬(wàn)名工人，使得制造業(yè)必須投入機器人生產(chǎn)力。
無(wú)論如何，不可否認的是，智能機器人已進(jìn)入制造業(yè)、醫療、航空航天等產(chǎn)業(yè)，他們接受機器學(xué)習培訓，執行汽車(chē)組裝、自動(dòng)駕駛汽車(chē)供電、質(zhì)量檢查和醫療援助等任務(wù)，這些機器人比人類(lèi)更快、更精確地執行任務(wù)，并且可以部署在危險之處，而伴隨人工智能技術(shù)的進(jìn)步，使用機器人的潛在好處正在擴大，即便存在失業(yè)問(wèn)題，但智慧機器人提供的優(yōu)勢已經(jīng)徹底改變許多行業(yè)，使生產(chǎn)效率更上層樓。
世界經(jīng)濟論壇認為，從長(cháng)遠來(lái)看，被摧毀的工作崗位數量將被創(chuàng )造的「明天的工作」數量所超越，但同時(shí)，將會(huì )出現大量的勞動(dòng)力中斷，未來(lái)人類(lèi)將需要時(shí)間與方法來(lái)跟更智慧的機器人協(xié)作。