□ 本報記者 付玉婷
近日，在浪潮海若具身智能創(chuàng)新實驗室，一款巡檢機器人已進入最后的場景驗證階段：搭載視覺系統(tǒng)與機械臂，能智能避開障礙物，也能完成抓取等采集動作，待交付客戶。它能做的將不止于故障識別，它還是一位可“妙手回春”的工匠。
從機械臂普及的“第一增長曲線”，到特定場景規(guī)模化落地具身智能的“第二增長曲線”，機器人產(chǎn)業(yè)的成長速度讓人驚嘆。正在“長腦子”的機器人，經(jīng)歷了什么？
打磨“大腦”是項技術(shù)活
跑步跳舞到工廠作業(yè)，看似簡單的場景轉(zhuǎn)換，對機器人而言卻是一場漫長的“遠征”。本體廠商生產(chǎn)的機器人具備跑跳等通用運動能力，但想精準對接生產(chǎn)節(jié)拍，扛起日復(fù)一日的作業(yè)任務(wù)，還遠遠不夠。舉個簡單的例子，機器人摔倒在舞臺上或許是無傷大雅的小插曲，但在高速運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)車間，就很可能演變?yōu)樵斐删揞~物料損耗甚至安全事故的致命失誤。
“去年浪潮在建設(shè)人工智能工廠時，就已開始著手組建具身智能創(chuàng)新實驗室，針對特定工業(yè)場景進行語料訓(xùn)練。”浪潮云海若公司副總經(jīng)理陳艷清介紹。在這里，機器人被“打磨”出“聰明頭腦”。
“首先要根據(jù)場景需求，給本體機器人加裝機械臂、攝像機等硬件，豐富機器人的行動能力；接著就進入數(shù)據(jù)采集、仿真訓(xùn)練階段。”浪潮云海若公司產(chǎn)品研發(fā)部高級工程師田昌英介紹。數(shù)據(jù)是大模型習得語言邏輯、行業(yè)知識、決策能力的“燃料”，而對需要“下工廠”尤其是要實現(xiàn)崗位替代的機器人，數(shù)據(jù)獲取程度被指數(shù)級提高。
具體來說，語言大模型主要依靠文本數(shù)據(jù)展開學習，輸出也主要采取文本信息的形式；而工廠機器人面對的則是視覺、觸覺等與真實工況相關(guān)的多維度數(shù)據(jù)，這類訓(xùn)練數(shù)據(jù)無法依靠網(wǎng)絡(luò)獲取。
如果將目前工廠里常見的機械臂看作是“固定場景”下“可靠方案”的提供者，那么機器人要實現(xiàn)的就是在“靈活場景”下提供“可靠方案”。為此，訓(xùn)練場通過模擬產(chǎn)線節(jié)拍、物料特性等，在反復(fù)訓(xùn)練中校準機器人的運動精度、抓取力度，并以由此沉淀的海量實操數(shù)據(jù)反哺算法迭代，最終形成能讓機器人在真實復(fù)雜環(huán)境中自主感知、判斷與處置的大模型。
機器人也要崗前訓(xùn)練
以巡檢機器人為例，半年時間內(nèi)，浪潮海若具身智能創(chuàng)新實驗室“喂”了幾十TB、數(shù)千小時的模擬訓(xùn)練數(shù)據(jù)，幫助算法“吃透”工藝細節(jié)，校準作業(yè)精度。
訓(xùn)練完成后，正式交付前，機器人還將在中試場地展開驗證。據(jù)介紹，這里有與實際產(chǎn)線一致的工位布局、物料流轉(zhuǎn)線路、設(shè)備聯(lián)動邏輯等，也會模擬工廠常見的設(shè)備振動或者黑燈、高溫等環(huán)境，進一步進行校準。
為積累數(shù)據(jù)，目前還出現(xiàn)了這樣一類職業(yè)，即根據(jù)機器人需要完成的場景任務(wù)，由真人在重復(fù)千百次的實操中采集涵蓋關(guān)節(jié)軌跡、力度反饋、環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)，以此覆蓋各種變量。“組建創(chuàng)新實驗室的過程中，我們強化了與香港科技大學、山東大學等高校的技術(shù)合作，其中也有基于部分自采訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成更多有效數(shù)據(jù)的合成技術(shù)，以及構(gòu)建虛擬多樣化訓(xùn)練場景的AI3D孿生技術(shù)等。”陳艷清表示。
系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)后，一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集訓(xùn)練流程基本完成，機器人從仿真到實操的“現(xiàn)實落差”被一點點“填平”。已能勝任具體場景技能要求的機器人將走上工作崗位，但數(shù)據(jù)的“旅程”其實剛剛開始。
“訓(xùn)練場所積累的高質(zhì)量數(shù)據(jù)語料具備跨本體、跨場景的遷移能力，尤其是那些垂直稀缺場景數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)價值更呈幾何級倍增。”山東數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長蒿云鵬介紹。
聰明“大腦”和強健“筋骨”缺一不可
“一旦機器人能高效穩(wěn)定地上崗干活，在企業(yè)降本增效方面的效果，是可以直接計算出來的。”在陳艷清看來，汽車制造等自動化程度已經(jīng)很高的行業(yè)，機器人落地應(yīng)用創(chuàng)造的價值并不明顯；反而是一些垂直細分領(lǐng)域或中小企業(yè)，如政府、企業(yè)能多方協(xié)作找準痛點場景，機器人將真正兌現(xiàn)其落地價值，機器人產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用端產(chǎn)業(yè)也將實現(xiàn)“雙贏”。
不過，工業(yè)場景的嚴苛性，不僅要求機器人有聰明的“大腦”，還得有強健的“筋骨”。在高溫環(huán)境下需保持精準，在持續(xù)作業(yè)中需抗疲勞，在復(fù)雜工況下需防止故障……當前，機器人產(chǎn)業(yè)估值進一步抬升，資本側(cè)的關(guān)注點已從最初的“講故事”轉(zhuǎn)向看訂單、看交付、看復(fù)購，訓(xùn)練廠商也從本體采購初期就對穩(wěn)定性等數(shù)據(jù)提出了明確要求。這意味著，本體生產(chǎn)廠商如不能在核心零部件與結(jié)構(gòu)設(shè)計上持續(xù)攻關(guān)，不僅將在短期內(nèi)失去現(xiàn)有客戶訂單，更將因為口碑下滑而被擠出主流市場。
近年來，山東通過省級科技計劃支持布局實施30多項重大科技攻關(guān)任務(wù)，支持臨工智能、亞力山大、紐氏達特、珞石智能等龍頭企業(yè)圍繞機器人的控制器、操作系統(tǒng)、關(guān)節(jié)模組以及整機等開展攻關(guān)。目前，一些企業(yè)已在諧波/RV減速器、伺服電機等方面邁出關(guān)鍵步伐，如能錨定核心部件補足穩(wěn)定性短板，建立覆蓋高低溫、粉塵、振動等復(fù)雜環(huán)境的測試環(huán)境，對標行業(yè)標桿持續(xù)提升平均無故障時間等核心指標，就能在這個工業(yè)與商用落地階段中進一步站穩(wěn)腳跟。
據(jù)了解，今年，山東一方面將加快培育機器人本體龍頭企業(yè)，另一方面謀劃建設(shè)省級具身智能綜合訓(xùn)練場，市級、企業(yè)級的訓(xùn)練場建設(shè)也有望獲得相關(guān)支持。