意念操控、航天慧脑、陨石制氧…盘点近期机器人“热点”,探寻不一般的黑科技

我爱Robot 2023-11-25
2974 字丨阅读本文需 8 分钟

今年以来,从人形机器人加快产业化落地,到工业机器人市场继续领跑全球,我国机器人领域基础研发能力迅速提升,市场应用加速拓展,功能种类更加丰富,产业规模持续壮大。

不久前,工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》,提出人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,并明确2025年实现批量生产、2027年综合实力达到世界先进水平的目标。各地开始加大在人形机器人领域的创新培育力度,在人机交互、机器视觉和运动控制等方面已经取得显著成果,产业链也更加完善,预计今年人形机器人的市场规模将达到200亿元。

用意念操控机器人、构建智能机器人应用标杆示范区、低成本“航天慧脑”机器人智能感知系统……机器人的发展进步彰显科技实力,最近,机器人有哪些“大动作”呢?

低成本“航天慧脑”机器人

假设一个场景:在某个隧道发生一起严重塌方事故,导致数人被困在废墟下。

由于地形复杂、入口封堵,搜救人员无法进入。于是,一架15厘米大小的智能微型搜救无人机派上了用场。这架微型无人机可通过狭窄入口进入隧道,且仅需配备单目摄像头和IMU(惯性传感器),就能够准确地探测到被困人员位置,并具备自主探索和避障能力,能够在复杂的环境中灵活飞行。

日前,中国航天科工二院二部群智能感知创新中心推出了低成本机器人智能感知系统,整套系统的硬件成本较激光雷达或双目相机方案降低百分之五十以上。该系统用单目摄像头和低成本IMU(惯性传感器),就可以实现机器人智能识别、自主定位、自主避障、环境建模等功能。尤其是增加毫米波雷达传感器后,该系统能够突破光线暗淡、雨雪烟雾等恶劣环境条件限制,实现全天时全天候智能感知。

当前市场上的机器人智能感知系统,其传感器通常使用激光雷达或双目相机。这些传感器不仅价格昂贵,而且体积较大,难以广泛应用于微型机器人和微型无人机等小型设备。目前常用的单目SLAM(同步定位与地图构建)算法和基于深度学习的单目深度图生成方法,也均因其无法避障、适应性差等缺陷无法灵活应用于复杂作业环境。

在传统的人工操作和控制的装备逐渐向无人化、智能化方向转变的趋势下,二部群智感知创新中心此前陆续推出多类型智能感知系统,涵盖无人车、无人机、机器狗等无人平台,在应急救援、无人巡检、环境建模等领域实现了落地应用。

AI机器人用火星陨石制取氧气

近年来,人类一直都在向宇宙深处不断探索,目的就是为了能够找到新的适合人类居住的家园。火星作为太阳系中一颗行星,一直受到人类的广泛关注,认为其可以作为未来人类居住的新家园。所谓日月精华,其中便少不了人们一呼一吸之间所消耗的氧气,所以火星制氧便成为了目前人类移居火星的首要解决的难题之一。

近日,施普林格旗下专门的《自然-合成》学术杂志,发表了一份由中国一组科学家撰写的关于化学的文章。该团队表示,已经成功开发出了一款人工智能机器(AI)化学家,可以用火星陨石制造出氧气的催化剂。

据了解,该项目的主要负责人是由中国科学技术大学罗毅教授以及深空探索实验室的张哲研究员共同研制。在他们看来,未来的载人火星探测任务中,氧气的供应是必不可少的,人类在火星开展人类活动需要氧气的实时供应,不仅如此,氧气还可以应用于火箭推进剂和生命支持系统。

值得注意的是,早在“人工智能化学家”诞生之前,美国NASA就已经成功验证了火星本土上可以制造出氧气,他们在“毅力号”上安装了一个氧气制造器,并且执行了16次制造氧气实验,累计产生了122 g的氧气,不过这样的氧气量只能够维持一只小狗呼吸10个小时左右。因此,想要在火星上获得大规模的氧气供给,美国的这个技术肯定是行不通的。

不过,随着人工智能AI技术的发展,现在中国已经找到了破局之法,也就是上文所提到的人工智能AI化学家,它可以实现从火星陨石中寻找并且制作出制氧催化剂,随后自动测试其生成氧气的含量,还能够不断重复这个实验过程,直到寻找出最好的催化剂。最重要的是,整个寻找以及制氧实验全程无需人类的干预,机器人自动执行。不仅如此,它所制造的催化剂还能够在模拟火星的环境下运行。

机场道面检测机器人系统进军欧洲机场

在全球科技创新的浪潮中,中国已逐步展现出其自主研发能力的强劲动力。近日,一则来自成都的消息引起了国际关注:由中国科研团队自主研发的道面检测机器人系统正式进军欧洲市场,这标志着中国高科技产品在全球基础设施领域的影响力持续扩大。

这款原创机器人系统代表了中国在智能机器人领域的成熟技术。机器人以其精确的数据采集能力、高效率以及优异的操作性能,为机场道面检测提供了革新性的解决方案。它可以自动执行道面裂缝检测、坑洞评估以及平整度测量等多项任务,而且相比传统人工检测更加迅速、准确。

成都作为中国西部地区的科技中心,长期以来一直致力于推动高新技术产业发展。这款机器人系统的成功打造和输出,不仅彰显了当地创新实力和科技进步,也体现了中国在国际舞台上日益增强的竞争力。

进入欧洲市场对于该道面检测机器人系统来说是一次巨大挑战也是一个机遇。欧洲拥有众多历史悠久的机场和严格的航空安全标准。因此,这款中国制造的高科技产品若能在此领域获得认可,无疑会为其他中国原创产品开拓国际市场铺平道路。

同样的,这也预示着全球基础设施维护行业即将迎来一场由智能化、自动化技术引发的变革。传统以人工为主要作业模式的道面检测正在被更高效、更经济、更精确的机器人技术所取代。各国机场对于提升航班安全性和运营效率都有迫切需求,而智能化设备无疑是实现这一目标的关键。

总结来说,成都自主研发的道面检测机器人系统不仅标志着中国在全球基础设施维护领域取得重要突破,更展示了国内高新技术产业蓬勃发展的生动景象。随着这类创新产品不断走出国门,我们有理由相信,在未来不久的将来,中国原创高科技产品将在全球市场中扮演越来越重要的角色。而从更广阔的视角看,智能化、自动化技术的发展与应用正逐步成为推动世界经济增长和社会进步的关键力量。

李飞飞团队用意念操控机器人

近日,斯坦福大学吴佳俊和李飞飞领导的一个多学科联合团队研发出了一种通用型的智能BRI系统“NOIR”——神经信号操作智能机器人。这个智能脑机接口系统,能将人类脑电波中的信号转换为机器人可以执行的技能集,使人类通过大脑信号指挥机器人执行日常活动。通过这种接口,人们可以利用脑电图(EEG)向机器人传达他们感兴趣的对象和行为意图。

NOIR能够预测你的意图,让你的思考工作简化到最低限度。它适用于所有年龄层,从五岁的小孩到成年人都能使用。在研究成果中,NOIR技术在20种家庭活动中展示了其功能,包括烹饪寿喜烧、熨烫衣物、刮奶酪、玩井字棋,甚至是抚摸机器狗!想象一下,未来将这一系统扩展应用到Neuralink和特斯拉Optimus人形机器人上,我们可能会在有生之年,看到像《阿凡达》那样的电影情景真正变为现实。

NOIR系统的独特之处在于:首先,在任务的多样性和易用性方面非常通用。NOIR可以完成20种日常活动,与现有的专门化脑机接口系统相比,它们通常只能完成一个或少数任务,或者仅仅存在于模拟环境中。其次,“智能”意味着我们的机器人具有智能和适应能力。这些机器人配备了多样化技能库,可以在不需要密集人类监督的情况下执行低级动作。人类的行为目标可以自然地被传达、解释和执行,机器人可以通过参数化的基本技能,如“拾起物体A”或“移动到(x,y)”来实现这些目标。此外,机器人能够在与人类的协作过程中学习人类的意图目标。通过利用最近基础模型的进展,展示了如何使用有限的数据使这样的系统更具适应性,并且能够显著提高系统的效率。

随着科技的迅猛发展,机器人技术和脑机接口技术作为其中最为引人注目的两大领域,正在以惊人的速度相互融合,直接利用神经信号进行交流是最激动人心也是最具挑战性的方式。BCI的研究令人兴奋,而且其潜力吸引了许多年轻的科学家与工程师进入这个充满活力的群体” 。在这一背景下,作为脑机接口技术当代开创者之一的米格尔·尼科莱利斯甚至认为:“一个脑机接口的时代即将到来。”

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