10月16日,第二屆美的遠見者大會在佛山順德舉行。
大會現場,機械電子工程專家、華中科技大學教授、中國科學院院士丁漢以“機器人未來技術研判”為主題作了分享。
“機器人技術未來會成為顛覆性技術,有可能會成為第三次工業革命的切入點。”丁漢表示,機器人已經進入了很長的發展階段,像工業機器人、服務機器人、特種機器人,但目前這些機器人的功能和實用性都與人們的期望值有較大差距。工業機器人只能在一些結構化的環境工作,服務機器人只能做一些簡單的升艙和迎賓,而特種機器人基本上都是靠一些操作來完成的。
關于機器人未來的趨勢,丁漢認為一個很重要的切入點是共融機器人,就是機器人與人共融、機器人和環境共融、機器人和機器人共融。機器人和機器人共融如無人機、海陸空協同等,共融機器人應該是未來一個非常重要的方向。
丁漢也提到,機器人發展趨勢,以前看到的都是機器,未來把人的因素不斷增加,機器人的自主性和適應性(2個A)在不斷增長,以前的工業機器人基本上都是靠編程、靠試教,但未來有沒有可能自己學習、自己編程、自己進行規劃呢?這是未來的發展方向。
在丁漢看來,機器人發展未來的一個趨勢是——人形機器人。人形機器人最主要的特點是各種技術的集大成者。人形機器人目前可以有一個很好的載體集成AI。
機器人發展未來的另一個趨勢是——養老機器人。要知道,我國養老需求非常大。養老包括康復、護理和陪伴。
機器人發展未來還有一個趨勢是——醫療機器人。未來每一個手術都會配個機器人,因為人可能會發揮人的經驗,機器比較精準,不知疲勞,醫療機器人未來的發展應該是非常蓬勃向上的。
“與以前工業機器人相比有很大的不同點,我們面臨很大的挑戰。”丁漢稱,第一個核心技術是大腦,必須模擬人的大腦,怎樣能夠進行大規模數據采集,實時處理,能夠支持機器人交互能力,能夠支持全場景應用。
還有小腦。怎樣能夠保證行為表征以及協同的自主能力,以及交互能力,在小腦是完成生物體復雜的運動控制。
還有機件的本體。以前看到的機器人都是剛體機器人,只能完成一些固定工作,未來可能有剛柔,還有可能會有剛柔軟,但人體的骨骼是由剛柔軟組成的,未來機器人本體可能會更加突破剛體的限制,會走向剛柔、剛柔軟,使得機器人更加靈巧。
丁漢表示,人形機器人主要是模仿人的功能,真正要做到形似到神似還是很難的,形似也不容易,做到神似就更加困難一點。
以前不管是看到工業機器人還是協作機器人,它都是一種專用的,未來難就難在走向通用。以前干什么活,先給它編程,先把它做好,所以機器人難就難在它對一些復雜場景怎樣做到通用,對人形機器人來講還是非常有挑戰性的工作。
丁漢坦言,人形機器人有幾大關鍵技術仍然比較困難。一是體能。因為現在人形都是靠缸體來模擬的;二是技能,運動與平衡;三是智能,控制與決策。這里面最主要的就是骨骼機構,現在人們看到的都是缸體機構,真正與人相比還是比較困難的;四是電機,電機單元做的很多。但人形的電機更強調爆發力,它應該是常規電機的5到10倍。最重要的是行走控制能力,怎樣做到高速的實時的計算能力。
在丁漢看來,人形機器人未來還是要做到強引領,怎樣加強技術研究。其次,要攻克一些關鍵技術,此外提出一些示范應用,希望未來在工業現場、在養老康復、重大安全里面進行應用。
在現場,中山大學計算機學院教授、鵬城實驗室多智能體與具身智能研究所所長林倞以“大語言模型和具身智能技術及未來展望”為主題也作了分享。
林倞表示,如何把感知、規劃、控制一體化的模型構建出來。目前正面臨四大挑戰:第一,空間推理能力。長期的人工智能是從數字或采集好的數據做起的,不管是圖像,還是語音,首先這個數據很多時候是丟失的空間和物理的信息。反之,在機器人里要具備像人一樣能夠對空間的深度感知、透徹的理解,比如完成一個指令時,知道有一個體的概念,知道我們的目標、任務、軀干以及能力的邊界。
第二,長程任務規劃。相比語言任務的對話,機器人的對話會更長,是動態的上下文,而非固化的。
第三,小腦的能力。到了執行操控層,現在自回歸的概率型模型未必適合精準的操控,還要回到大小腦協同的架構來完成運動控制和概率模型的結合。
第四,數字和仿真。林倞表示,很長一段時間,具身智能還是要圍繞著數據集、數據驅動。只是我們把傳統數字空間的數據變成了基于物理世界和模擬環境共同構建的具身數據的研究。
另值一提的是,能源科學與工程熱物理專家、南方科技大學碳中和能源研究院院長、中國科學院院士趙天壽在大會現場以“能源轉型與新型儲能”為主題也作了分享。
趙天壽表示,不管是工業機器人,還是人形機器人,本質都是“人”。機器人的飯是能源、是電能。
首先,要實現碳中和,最根本的是要大規模利用太陽能和風能實現能源轉型。目前來說,能源轉型比想象的要難,主要是由于太陽能和風能可再生能源的不可控制性、波動性。所以需要儲能,特別是長時儲能。
其次,液流電池(一種新型的儲能技術),它有一些特別優勢,能夠在未來派上用場。要2060年實現碳中和目標,最根本的還是要能源轉型,既要用現在的太陽能和風能來替代過去的傳統能源。盡管過去20多年發展的非常好,但去年特別是太陽能和風能裝機占比增加的速度有點下降。
還有就是,我國整個能源消耗上升也是非常快的,特別是去年,是10年來最高的。
趙天壽提到,雖說目前風機和光伏的裝機容量已超過煤電、火電,但實際利用率并不是很高,有棄風、棄光的現象。如何應對該問題,就是發展儲能技術。因為儲能能夠真正累積能量,平衡能量的付出,儲能會在未來的新型電力系統中從發電側、網側以及用戶側都會發揮重要功能。
在發電側,主要是要并網,提供尖峰負荷,同時避免斷電。在網側和用戶側都會有儲能的功能。隨著風光電占比的提高,需要的是長時儲能技術,會在發電側發揮它的重要作用,當風光電占比達到一定程度時,由于天氣、氣候原因有可能出現斷電,必須靠長時儲能作為一個保障。
在電網側,也需要長時儲能技術,要移風填谷,提高電的利用率的話,現在國家建立了好多從西部到東部的跨區域電網,專門輸送可再生能源的電,這里面存在著低谷期,由波動性引起,我們必須在電網側的儲能技術也要超過6小時以上的長時儲能技術,才能真正起到這種作用。
用戶側,從用電政策來說、峰段和谷段的時間基本上大于6個小時,也需要在用戶側長時儲能,真正起到它的功能。
大型儲能裝置,是兆瓦級小時、G瓦級小時的儲能電站,對這樣的儲能電站有三大要求:首先,要安全可靠。其次,要經濟可行。這樣才能真正被社會接受。此外,要資源可及。儲能裝置所需要的材料、安裝不應該有太多的局限性,這樣會影響它的廣泛應用。
所以對于大型的儲能技術,要安全可靠、經濟可行、資源可及。
趙天壽坦言,現有儲能技術還不夠成熟,面臨的關鍵問題首先是安全挑戰,同時有地域和時域的局限性,特別是缺乏長時儲能技術。
除了嘉賓作主題分享,大會現場還舉行了以“人工智能與能源轉型的未來”為主題的圓桌論壇。該圓桌論壇由美的集團副總裁兼CTO衛昶主持,參與嘉賓包括丁漢、趙天壽、林倞,上海交通大學研究生院院長、材料科學與工程學院教授鄧濤,美的集團副總裁兼工業技術事業群總裁伏擁軍,美的集團副總裁兼CDO張小懿等。