文章 |半导体行业视角 2023年11月2日,工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》,强调仿人机器人专用传感器需突破高精度视觉、听觉、力、嗅觉等关键传感技术,提升环境综合感知能力。
特别是提出开发高功率密度执行器,以满足高突发运动和高精度作业的需求。
同时,开发专用人形机器人芯片,提高运动控制、认知决策等计算性能。
结合新能源产品发展趋势,研究适合人形机器人特点的高能效特种动力元件。
1月12日,北京仿人机器人创新中心专家委员会在北京经济技术开发区正式成立。
同时,目标规模100亿元的北京机器人产业发展投资基金已在经开区注册,将有力推动北京成为全球领先的仿人机器人产业发展高地。
北京机器人产业发展投资基金目标规模为100亿元,引导基金认缴出资额不超过35亿元。
将根据国家和北京市机器人产业相关领域的战略布局,以机器人本体及产业链零为重点,进行直接股权投资。
零部件、产业链创新应用等领域。
作为北京重要的机器人产业集聚地,北京经济技术开发区率先布局仿人机器人产业。
2023年8月,北京经济技术开发区发布《北京经济技术开发区机器人产业高质量发展三年行动(2023-2025年)》,提出以仿人机器人为重点,建设仿人机器人产业创新中心,重点突破仿人机器人通用样机、通用人工智能等关键核心技术大型模型;打造北京机器人产业创新园,建成产业链完整、产业生态良好、综合实力显着的世界级机器人产业基地。
同年11月,北京仿人机器人创新中心有限公司(以下简称“北京仿人机器人创新中心”)在北京经济技术开发区(北京亦庄)正式注册成立,标志着北京仿人机器人创新中心成立国内首个省级仿人机器人创新中心。
北京仿人机器人创新中心由机器人整机、核心零部件、大模型等企业共同组建。
创新中心将打造全球首个通用人形机器人“硬件母平台”和首个大模型+开源运行控制系统“软件母平台”。
目前,北京经济开发区已聚集110家机器人企业,形成了覆盖核心零部件、整机、应用的完整机器人产业链体系。
预计到2025年,亦庄机器人产业产值将达到100亿。
不仅国内仿人机器人行业新闻频出,在全球范围内,仿人机器人也备受关注。
2023年12月,特斯拉发布了第二代人形机器人擎天柱。
比尔·盖茨最近也发文表达了对机器人尖端公司的极大兴趣。
“如果我们掌握正确的技术,机器人的用途几乎是无限的,”他说。
《为什么机器人突然流行起来?会对芯片行业产生怎样的影响?01 为什么人形机器人风潮又刮起来?在回答第一个问题之前,不妨先简单回顾一下人形机器人的历史。
自20世纪70年代以来,日本机器人技术一直引领这一领域,早稻田大学于1967年启动WABOT项目,并于1972年完成WABOT-1,第一个android,全尺寸人形智能机器人,其肢体控制系统允许其用下肢行走,并利用触觉它的视觉系统允许它使用外部接收器、人造眼睛和耳朵来测量物体的距离和方向,它的对话系统允许它通过人造嘴用日语与人交流。
仿人机器人主要应用于特殊环境,满足恶劣条件、危险场景作业等需求,强化复杂环境下的身体控制、快速运动、精确感知的能力。
人形机器人的概念已经出现50多年来,在科幻电影中,人们都期望人形机器人能够像人类一样流畅、无拘无束。
但事实上,到目前为止,机器人还停留在“机械舞模范生”的阶段。
2023年,人工智能技术将爆发。
AI技术可以在语言、视觉、运动控制等多方面赋能仿人机器人产业发展,降低研发成本。
特斯拉、波士顿动力、优必选、达曼、小米、傅立叶智能等国内外企业均已做出规划。
2023世界机器人大会上,140多家企业展示了600余款机器人产品。
如果说过去的人形机器人还是为了操作而设计的,那么有了人工智能,大家都期望人形机器人真的有“大脑”。
而人工智能大模型是人形机器人的“大脑”,环境感知、行为控制、人机交互能力则是人形机器人的“小脑”。
仿人机器人作为移动设备,需要融合不同的感官信息,即多模态信息融合,以获得类人的多感官融合认知能力。
现有的视觉、文本等多模态融合算法难以与机器人触摸集成的原因在于机器人触摸是一个分布式、异步事件驱动的问题。
类脑触控计算恰好具备这两个特点。
从这一点来看,人形机器人的复杂性确实迎合了大型AI模型的趋势。
由此,我们可以进入下一个问题:仿人机器人将如何影响芯片行业? 02 仿人机器人需要哪些芯片?人形机器人的大脑需要像人类大脑一样处理大量信息。
如何将计算“拟人化”?针对这一点,类脑芯片成为自适应AI模型出现的解决方案。
国内,2022年,鹤山科技成功流片全球首款分布式类脑计算触觉传感器芯片。
基于该芯片开发的机器人灵巧手触觉传感器也已在全球实现商业化。
该芯片可用于解决机器人触觉传感器存在的触觉传感器遍布机器人全身、引线过多、触觉信号通信带宽要求高、能耗高等问题。
仿人机器人还涉及运动控制等技术。
轻量化的骨骼、高强度的身体结构、高精度的传感等技术是人形机器人的躯干。
仿人机器人的核心部件包括减速器、伺服电机、控制器和传感器。
与传统机器人相比,除了实现数字、图像、声音等各类数据处理的主控芯片,各种功能所需的保持单元芯片MCU,以及动力单元所需的核心器件IGBT外,还增加了体现计算。
高功率等级的半导体芯片、人机交互的面板玻璃等。
除了机器人大脑和视觉听觉的问题外,触摸是制约人形机器人应用的另一个关键瓶颈技术。
如果没有触摸,人形机器人就无法与环境正确交互,因此无法正常工作。
对此,小米与奥博机器人等正在合作建设北京仿人机器人产业创新中心。
北京塔山科技作为国际领先的人工智能分布式类脑触觉公司,也受邀加入该中心共建,负责人工智能触觉方面。
任务。
除了人形机器人本身能够驱动一些芯片外,人形机器人作为边缘终端还需要超级计算系统的支持。
因此,超级计算芯片也有望在仿人机器人产业的带动下起飞。
03 在各省市政策支持下,2024年仿人机器人产业能否腾飞?在上海,2023年3月,上海市经济和信息化委员会发布《上海市智能机器人标杆企业与应用场景推荐目录》。
该目录称,上海计划到2025年打造10个行业领先的机器人品牌、100个具有示范效应的机器人应用场景,以及千亿机器人相关产业规模。
2023年11月14日,在上海智能机器人产业大会临港峰会上,通用机器人产业研究院、临港机器人产业基地正式揭牌。
临港新区智能机器人产业生态综合体也正式成立。
一系列高性能智能机器人级项目签约落户,临港智能机器人产业生态逐步形成。
2023年5月,《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023-2024年)》在深圳上映。
《规划》明确支持重点企业持续研发和迭代商用通用车型,开展通用型实体智能机器人开发应用。
同时,深圳还计划加快建立广东省仿人机器人制造创新中心,利用大湾区的制造业优势,实施仿人机器人规模化应用。
在湖北,2023年5月,《湖北省数字经济高质量发展若干政策措施》宣布,鼓励省内企业与科研院所联手,在量子技术人形机器人、人工智能等领域开展原创研发。
对增量部分给予补贴,单个企业补贴金额最高可达100万元。
在河北,2023年3月出台《河北省支持机器人产业发展若干措施》,将重点从五个方面推动机器人产业高质量发展。
提出编制机器人创新应用案例集,推动100个以“机器人化”为基础的智能制造和工业互联网创新发展重点项目。
对牵头参与重点项目的机器人相关企业,按“机器人化”项目金额的20%给予补贴,最高不超过500万元。
多地正在加快人形机器人产业布局。
那么到2024年,我们真的能看到人形机器人的量产吗?尽管2024年人形机器人发展势头可能强劲,但2025年实现量产仍存在一定困难。
业内人士指出,人形机器人能否量产取决于产业链和研发生态是否完整。
目前,只有北京、上海、广州、深圳等一线城市具备此能力。
能否实现量产并不是一个简单的0或1的问题,而是一个逐步演化的过程。
这个过程涉及到人形机器人系统中很多关键部件和技术的一一实现,然后整体量产。
在这波热潮中,国内仿人机器人企业未来的发展趋势也备受关注。