银发经济之科技:乘大模型东风机器人养老加速前进
试想一下,在未来的某一天,当你回到家打开门的瞬间,门口早已站着一位可爱的智能机器人等你回家;进到家门口后,你只需在沙发上“葛优躺”,机器人管家便根据你的吩咐,做起简单又丰富的晚餐……
这样看似只存在于小说或电影里的虚幻情节,日前已被斯坦福大学AI实验室还原到生活中。
让人惊讶的是,仅需50次示教模仿学习,Mobile ALOHA机器人便可直接上手日常家务,如浇花逗猫、炒菜做饭、擦地洗碗、折叠衣服。
视频里,斯坦福Mobile ALOHA机器人进得了厨房,扭得动螺丝,还能自己搭坐电梯。
撕开包装、白灼生菜、切蒜、倒入蚝油、翻炒酱汁、摆盘上桌,不到几分钟,Mobile ALOHA就做好了一道蚝油生菜。看完Mobile ALOHA一系列操作后,不少网友抛出“以后养老,就靠斯坦福AI机器人!”的大胆设想。
事实上,在2023年4月19日中国消费者协会发布的《2022年养老消费调查项目研究报告》中便指出,家政清洁等日常料理服务(24.6%)、餐饮服务和老年饭桌(23.4%)、社会交往(23.4%)是居家养老的重点刚需服务内容。
同年11月,工业与信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》(下文简称《指导意见》)。《指导意见》指出,到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。拓展人形机器人在医疗、家政等民生领域服务应用,满足生命健康、陪伴护理等高品质生活需求。
那么,一台通用机器人应如何满足我们的养老生活?AgeTech将结合业内专家访谈和海外案例分析,试图从产品技术、应用落地等不同方面,探讨老龄化趋势下,机器人走进家庭的机遇与挑战。
2006年,谷歌创始人之一的斯科特·哈桑(Scott Hassan)怀着“研发一款全能机器人”的理想,成立了一家机器人初创公司Willow Garage。而彼时的机器人研发还处于早期阶段,由于缺乏统一的机器人操作系统,大家通常都要重复造轮子,即每个项目都要重新编码。
2010年,Willow Garage公司向世人推出了一款真正便捷好用的开源机器人操作系统ROS(robot operating system),并将ROS系统应用到PR2机器人中。通过ROS开源操作系统,这个高1.5米重225公斤的PR2机器人迅速掌握多种本领,不仅会端茶倒水开啤酒,饿了还能整一套煎饼果子;想玩游戏时,PR2甚至能来几局台球比赛(保证一杆进洞)。PR2机器人甚至还会自主找插座充电。
尽管在功能上已经做到相当智能了,但由于一台40万美元的高昂造价,PR2机器人始终未能走出实验室。Willow Garage公司的机器人之路也因商业化问题于2014年画上休止符。
十三年后的今天,斯坦福Mobile ALOHA机器人放弃了PR2直接购买现有机械臂的方式,而是采用低成本的开源硬件系统ALOHA,搭配一整套硬件装置(1个移动底盘松灵机器人差速底盘Tracer,2只手臂ViperX 300,2个腕部摄像头,1个顶部摄像头,1个移动电源和1台计算机),并结合ACT(Action Chunking with Transformers)算法强化学习,让机器人一样能快速完成高精度的复杂任务。
简单来说,是通过全身远程遥控系统,实现手把手教学,让通用机器人快速学会各种家务活。而斯坦福Mobile ALOHA机器人全套设备折合下来,仅需3.2万美元(约22万元人民币),比40万美元一台的PR2机器人足足节约了92%的成本。
但斯坦福Mobile ALOHA机器人的意义绝不局限于低成本的解决方案,更重要的是让我们智能通用机器人落地家庭消费场景的可能性。
从模拟数据分析来看,把机械臂固定在桌面上,机器人可完成825个任务,诸如保鲜袋密封、握取叉子、零食包装、抽纸巾、开酒瓶、打乒乓球、冲咖啡、扭螺丝等日常操作。
从实际生活场景的反馈数据分析来看,Mobile ALOHA机器人在进行20—50次人工示范教学后,可完成烹饪、清洁浴室和衣物洗涤等多种任务,并保持数个小时的稳定运行。而类似开启双门壁柜存放烹饪器具、呼叫电梯、推动椅子及清理洒落的葡萄酒等需要连贯且精准完成的复杂任务,在多次训练下,机器人完成率超80%。
在业内人士看来,要处理家庭中的各种家务活,机器人的精度、稳定性和视觉反馈都会是挑战。但毫无疑问的是,相比于过往下达命令-执行任务的单一任务场景,斯坦福Mobile ALOHA机器人通过模仿学习,给机器人不断设定规则强化学习,让我们正真看到通用机器人的能力边界实则非常广,更多实际应用还有待人们挖掘。
大模型+机器人,迈向线年,华为发布过一项“面向2025”的十大趋势。其中关于家庭场景的机器人应用,华为指出,到2025年,智能技术将渗透到每个人、每个家庭、每个组织,全球58%的人口将享用5G网络,14%的家庭拥有“机器人管家”,97%的大企业采用AI。
微软宣布将尝试把ChatGPT嵌入到机器人中,增强其现实推理能力,帮助机器人完成任务。
普林斯顿、斯坦福、Nueva、哥伦比亚大学和Google的研究团队共同开发出一款接入大语言模型的智能家务机器人TidyBot,可按照每个用户个人喜好收拾整理房间物品。
谷歌DeepMind推出了机器人模型Robotics Transformer 2(RT-2),让机器人能像人类一样高效推理、实时输入和输出动作,学习更多内容。
斯坦福大学 AI 科学家李飞飞将大语言模型和视觉语言模型嵌入到机械臂中,实验结果为,机械臂无需额外的数据和训练,便能直接执行人们的指令。
百度发布全球首款大模型家庭智能机器人“小度添添”,具备陪伴、贴心管家、生活助理、百变搭档、看护帮手、娱乐助手多项能力。
“加入大模型后,机器人能把指令或者问题层层分解,结合机器视觉或传感器,针对现实环境进行快速的预测、推理,最终给出一套可行的解决方案。”
业内人士告诉AgeTech,相比于过往不灵活、死板的程序执行,大模型让机器人更灵活且智能化。无论是拿一杯水,还是炒一道菜,嵌入大模型后,机器人将直接按照一整套流程完成,甚至还可能比人更细节控,如“炒菜热锅前,油瓶需要倾斜多少度,才可以倒出来两毫升油”。
根据美国劳工统计局统计,美国注册护士薪资中位数为每小时37.31美元,年薪中位数为77600美元,薪酬范围在 5 美元不等。暂不论机器人完全替代护理工的投资回报,单是按机器人缩短护理工工作时长更高效完成老人护理工作来看,家务机器人/护理机器人的存在无论是对于护理工抑或是大众家庭来说,都是一件双赢的事情。
在业内看来,得益于中国强大的供应链,机器人价格还有较大的下降空间。而类似Strech机器人的设备在国内其实也早已成熟应用于工业智慧仓储场景。例如深圳海柔创新科技有限公司推出的料箱机器人现已落地30个国家和地区,拥有上千个落地案例。但尽管功能类似且方案成熟,但要把机器人推向消费场景,还需考虑到市场接受度和安全准则规范等问题。
以Strech机器人为例,尽管Hello Robot公司称其为一款低价实用的家务机器人。但据AgeTech初步推算,其硬件成本约为7000块钱,对照其14.36万元(19950美元)的售价,硬件成本占售价不到5%。也就是说在Strech机器人成本核算中,研发设计几乎占据了90%以上成本。
一位深耕机器人行业八年的L先生告诉AgeTech,工业机器人走向消费场景将会是大势所趋,典型的工业协作机械臂已经做到自动感知力控,并开始推向大健康场景。在国内,不乏机器人企业把复合机器人价格控制在10万元以内。随着产业链上下游的打通和零部件价格的下降,打造一款极致性价比的家庭服务机器人,只是时间早晚的问题。
感谢松灵机器人、睿尔曼智能科技公司以及机器人业内人士、大模型领域技术高管的受邀采访。
松灵机器人成立于2016年,是一家领先的移动机器人底盘制造商和无人系统解决方案提供商。企业具有自主研发多模态轮式和履带式线控底盘技术,并获得多项国际认证。松灵机器人为用户更好的提供无人驾驶、移动抓取和导航定位等自研创新应用解决方案,助力不一样的行业的用户实现自动化。同时,松灵机器人还推出与机器学习、具身智能、视觉算法等相关的科研教育软硬件产品,并与科研教育学习管理机关深度合作,推动机器人技术教学与创新。
睿尔曼是一家专注于超轻量仿人机械臂研发、生产及销售的国家高新技术企业,深耕此领域 10 年以上,具备深厚的技术底蕴和研发经验,打造出了拥有完全自主知识产权的超轻量的仿人机械臂。目前产品已大范围的应用于新零售、新餐饮、商业服务、智能巡检、医疗健康、检验检疫、教育科研、工业生产、航空航天等各领域。
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