
□ 本报记者 付玉婷
近日,在浪潮海若具身智能创新实验室,一款巡检机器人已进入最后的场景验证阶段:搭载视觉系统与机械臂,能智能避开障碍物,也能完成抓取等采集动作,待交付客户。它能做的将不止于故障识别,它还是一位可“妙手回春”的工匠。
从机械臂普及的“第一增长曲线”,到特定场景规模化落地具身智能的“第二增长曲线”,机器人产业的成长速度让人惊叹。正在“长脑子”的机器人,经历了什么?
打磨“大脑”是项技术活 跑步跳舞到工厂作业,看似简单的场景转换,对机器人而言却是一场漫长的“远征”。本体厂商生产的机器人具备跑跳等通用运动能力,但想精准对接生产节拍,扛起日复一日的作业任务,还远远不够。举个简单的例子,机器人摔倒在舞台上或许是无伤大雅的小插曲,但在高速运转的生产车间,就很可能演变为造成巨额物料损耗甚至安全事故的致命失误。
“去年浪潮在建设人工智能工厂时,就已开始着手组建具身智能创新实验室,针对特定工业场景进行语料训练。”浪潮云海若公司副总经理陈艳清介绍。在这里,机器人被“打磨”出“聪明头脑”。
“首先要根据场景需求,给本体机器人加装机械臂、摄像机等硬件,丰富机器人的行动能力;接着就进入数据采集、仿真训练阶段。”浪潮云海若公司产品研发部高级工程师田昌英介绍。数据是大模型习得语言逻辑、行业知识、决策能力的“燃料”,而对需要“下工厂”尤其是要实现岗位替代的机器人,数据获取程度被指数级提高。
具体来说,语言大模型主要依靠文本数据展开学习,输出也主要采取文本信息的形式;而工厂机器人面对的则是视觉、触觉等与真实工况相关的多维度数据,这类训练数据无法依靠网络获取。
如果将目前工厂里常见的机械臂看作是“固定场景”下“可靠方案”的提供者,那么机器人要实现的就是在“灵活场景”下提供“可靠方案”。为此,训练场通过模拟产线节拍、物料特性等,在反复训练中校准机器人的运动精度、抓取力度,并以由此沉淀的海量实操数据反哺算法迭代,最终形成能让机器人在真实复杂环境中自主感知、判断与处置的大模型。
机器人也要岗前训练 以巡检机器人为例,半年时间内,浪潮海若具身智能创新实验室“喂”了几十TB、数千小时的模拟训练数据,帮助算法“吃透”工艺细节,校准作业精度。
训练完成后,正式交付前,机器人还将在中试场地展开验证。据介绍,这里有与实际产线一致的工位布局、物料流转线路、设备联动逻辑等,也会模拟工厂常见的设备振动或者黑灯、高温等环境,进一步进行校准。
为积累数据,目前还出现了这样一类职业,即根据机器人需要完成的场景任务,由真人在重复千百次的实操中采集涵盖关节轨迹、力度反馈、环境参数等数据,以此覆盖各种变量。“组建创新实验室的过程中,我们强化了与香港科技大学、山东大学等高校的技术合作,其中也有基于部分自采训练数据生成更多有效数据的合成技术,以及构建虚拟多样化训练场景的AI3D孪生技术等。”陈艳清表示。
系统集成环节后,一个高质量的数据采集训练流程基本完成,机器人从仿真到实操的“现实落差”被一点点“填平”。已能胜任具体场景技能要求的机器人将走上工作岗位,但数据的“旅程”其实刚刚开始。
“训练场所积累的高质量数据语料具备跨本体、跨场景的迁移能力,尤其是那些垂直稀缺场景数据,数据价值更呈几何级倍增。”山东数字产业发展研究院副院长蒿云鹏介绍。
聪明“大脑”和强健“筋骨”缺一不可 “一旦机器人能高效稳定地上岗干活,在企业降本增效方面的效果,是可以直接计算出来的。”在陈艳清看来,汽车制造等自动化程度已经很高的行业,机器人落地应用创造的价值并不明显;反而是一些垂直细分领域或中小企业,如政府、企业能多方协作找准痛点场景,机器人将真正兑现其落地价值,机器人产业与应用端产业也将实现“双赢”。
不过,工业场景的严苛性,不仅要求机器人有聪明的“大脑”,还得有强健的“筋骨”。在高温环境下需保持精准,在持续作业中需抗疲劳,在复杂工况下需防止故障……当前,机器人产业估值进一步抬升,资本侧的关注点已从最初的“讲故事”转向看订单、看交付、看复购,训练厂商也从本体采购初期就对稳定性等数据提出了明确要求。这意味着,本体生产厂商如不能在核心零部件与结构设计上持续攻关,不仅将在短期内失去现有客户订单,更将因为口碑下滑而被挤出主流市场。
近年来,山东通过省级科技计划支持布局实施30多项重大科技攻关任务,支持临工智能、亚力山大、纽氏达特、珞石智能等龙头企业围绕机器人的控制器、操作系统、关节模组以及整机等开展攻关。目前,一些企业已在谐波/RV减速器、伺服电机等方面迈出关键步伐,如能锚定核心部件补足稳定性短板,建立覆盖高低温、粉尘、振动等复杂环境的测试环境,对标行业标杆持续提升平均无故障时间等核心指标,就能在这个工业与商用落地阶段中进一步站稳脚跟。
据了解,今年,山东一方面将加快培育机器人本体龙头企业,另一方面谋划建设省级具身智能综合训练场,市级、企业级的训练场建设也有望获得相关支持。