三亿电竞app下载
“日本擅长机器人的物理特性开发,而美国擅长机器人思维开发。”如卡内基梅隆大学计算机科学学院教授马夏尔·赫伯特所总结,美国在人工智能领域领先。计算机科学和机械工程的跨学科合作让美国公司逐渐取代日本成为机器人领域的领军者,一个标志性事件是,2011年日本福岛核电站因地震和海啸发生核泄漏事故后,参与事故处理工作的机器人来自美国公司iRobot。
人形机器人要实现与物理世界交互,就要具备感知和理解能力,这些更离不开AI的发展。“如果说深度学习让人工智能对世界有了感知,当下爆火的大模型则让人工智能有了自主生成的决策能力。”张弛举例说,AI大模型的出现,让人形机器人拥有了更强大的工具链,理论上,只要让机器人学习足够多的数据,就能拥有类人智能,从而脱离预设规划,进行自主决策。与此同时,“多模态”能力的建立可以让机器人多线程处理信息,实现感知-决策-执行的全流程。“AI赋予了这轮人形机器人热潮的想象空间,即走向通用。”
事实上三亿电竞app下载,安装智能大脑后的人形机器人正在飞速进化。谷歌实验室中,基于“视觉-语言-动作”模型“RT-2”的机器人已经能完成“捡起灭绝动物”的指令,在放着恐龙、鲸鱼、狮子三个塑料玩具的桌面上,机器人准确拿起了恐龙。由此推算,只要有足够的数据、算法和算力,机器人将能胜任更多复杂场景。今年1月4日深夜,谷歌DeepMind连发三项新进展,均基于RT-2模型,用于提升机器人的速度、数据收集以及泛化能力。
就在当天更早些时候,来自斯坦福大学的三人团队放出了基于Mobile ALOHA系统的机器人演示视频,烹饪、清洁桌面、按电梯,训练后的机器人可以完成复杂的移动操控任务。而在美国初创公司Figure发布的演示视频中,机器人Figure 01仅用10个小时,就能通过观察学会煮咖啡。2024年开始的第一个月,斯坦福、谷歌、Figure、特斯拉接连发布至少6项有关人形机器人的新进展。
到去年底,特斯拉发布的擎天柱第二代演示视频中,拥有触觉传感器和11个自由度的灵巧手已经能用双指将鸡蛋轻拿轻放,似乎可以完成更多“精细”任务,如装配、柔性物体操作等。擎天柱最近一次露面则是在埃隆·马斯克的社交媒体上,展示视频中的机器人正从容地叠着衣服。按照马斯克曾经的设想,机器人的功能将不断更新,未来三至五年,将会推出可供大众消费者购买的版本。
长久以来,人形机器人难以商业化的最大制约就是高成本,不论是曾由美国国防部资助的波士顿动力Atlas,还是已经停产的本田ASIMO,造价均高达上百万美元。“特斯拉给人形机器人提供了明确的落地场景,更为关键的是,马斯克表示要将造价降到两万美元左右。”周剑说,这让产业界看到了大规模量产和商业化的可能,“人形机器人已经走到了产业化前夕”。
当时,工业机器人因制造业发展而得到广泛关注,面向大众消费者的服务机器人产业环境却还十分匮乏。让机器人手脚动起来的秘诀是“伺服驱动器”三亿电竞app下载,也就是机器人的“关节”,那时只能从韩国、日本、瑞士进口,一个关节动辄上百美元,而制造一个机器人需要十几个关节。产品如果想实现量产和商业化,必须自主研发,突破国外技术壁垒。
为提高研发生产效率,周剑选择在深圳创立公司。珠三角地区的产品供应配套更完善,更容易找到符合生产要求的工厂。周剑曾粗略计算过,企业落户深圳后,各项零件生产效率提升至少50%,费用也能节省30%。一次路演过程中,优必选被比亚迪联合创始人、正轩投资创始人夏佐全看中,获得了天使轮融资,顺利解决了公司资金难题。“我想我们能成功获得投资,从某种意义上来说,是市场相信深圳的企业和产业基础。”周剑说。
当时,国内科研所不乏人形机器人项目,进度却相对缓慢。北京钢铁侠科技有限公司创始人兼CEO张锐曾在北航无人机所、中科院自动化所、航天五院工作。他坦言,机构团队中所学专业过于接近,思维方式不够开阔,并且容易受到计划变动等影响。考虑到最终成果考察的压力,一些技术尚不成熟的前沿研发项目不易得到相应资源支持。
大型人形机器人的风头始终被海外公司和研究机构占据。美国波士顿动力、日本本田、意大利RobotCub Consortium等公司都在“人形机器人”项目上不遗余力地砸钱。相比之下,国内研发起步较晚,且主要以项目研究为导向。直到2000年,国防科技大学才研制出国内第一台仿人机器人“先行者”,到2015年北京钢铁侠科技成立,国内“双足大仿人机器人”逐渐走出实验室,试水商业。
“最大的研发困难就是机器人在行走状态下随时都可能跌倒。”张锐解释,核心技术难点在于步态控制、环境感知等环节构成的机器人运动脑。让机器像人一样在行走过程中达到一种动态平衡,就要根据机器人的不同状态单独设计算法,最核心的一步是对机器人进行数学建模分析,依此计算出机械结构,再根据预设的重量、自由度等指标,分析计算出每个关节的力矩、转速。
“问题是现在的人形机器人还不够智能,即便是在最被看好的汽车产线这一场景中,也还无法替代既有工业机器人,更无法替代人,企业不会为‘大玩具’买单。”张弛指出,大型工厂基本被国际工业机器人四大巨头垄断,德国库卡在汽车行业拥有奔驰、宝马等核心客户,瑞士ABB的运动控制核心技术优势突出,日本发那科、安川在汽车制造业和电子电气行业布局广泛。
机器人的商业化探索,走过漫长的弯路。在这波由大模型和马斯克带动的产业热潮之前,国内机器人行业已经经历了两次创业高峰。最早一批本土机器人公司在上世纪90年代前后成立,最后大多演变为机器人集成商或代理,自主创新者少,即便后来有公司上市,市值规模也鲜少超过50亿元。2015年后,对标国际“工业4.0战略”,受国内利好政策鼓励,涌现了大批工业机器人公司,只有少数坚持至今。“跟风创业很难做长久,企业最终还是要解决实际问题,创造新产品。”张锐说。
换句话说,在完成一些复杂动作时,机器人背后可能正有一个远程操控的人,就像被训练的游戏角色一样。Mobile ALOHA项目团队就曾出面解释过三亿电竞app下载,对抓取、摆放物体等简单动作,Mobile ALOHA 机器人可以在 50 次学习之后达到 90% 的成功率,而对一些复杂任务,如装盘、打蛋,它依旧需要人类干预。
自去年 8月27日以来,监管部门持续收紧IPO,市场上一直有传闻,“亏损企业不得上市,科创板第五套上市标准暂停”。不过,硬科技公司仍可能被“开绿灯”。据21世纪经济报道,具备硬科技属性、营业收入增长的亏损企业仍可继续推进科创板上市进程,前提是市场前景明朗、技术行业领先、收入有所增长、因科研投入大而导致利润下降或亏损,且亏损程度不高,这样的企业并不多。
“投资人的退出前景不乐观,自然不敢轻易投资科技。”张弛说,基金投资周期一般3至5年,这对还处于实验室阶段的产业来说时间太短,来不及产业化落地,企业上市之路艰难。而风投资金没有稳定的退出渠道,最终只能追一些盈利快、市场确定的行业,不敢投早投小投科技,如此一来,科技项目因缺少资金而发展缓慢,又将陷入新一轮恶性循环。“说到底,要支持科技创新和产业进步,就必须解决资金的资本化问题。”
风投资金对人形机器人的兴趣,也开始出现了新的风向。人工智能研究室OpenAI也将真金白银投向了人形机器人。挪威的人形机器人初创企业1X Technologies在2023年3月获得了OpenAI创业基金领投的A2轮融资,金额达到2350万美元。银河证券研报则指出,2024年有望成为人形机器人量产元年。
继工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》后,北京、深圳、上海先后发布产业支持政策。北京设立了100亿元规模的机器人产业基金,上海计划打造具有全球影响力的人形机器人产业高地,建设“大模型+人形机器人”协同创新平台,深圳则是借助《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)》,提出发挥粤港澳大湾区制造业优势,开展人形机器人规模化应用。
三亿电竞app下载
2月20日,美国脑机接口公司Neuralink创始人埃隆·马斯克在社交媒体平台X上表示,Neuralink的首位人类受试者“似乎已完全康复,没有出现不良反应”三亿电竞app下载,且也实现了“通过意念在屏幕上移动鼠标”的操作,但其未公布任何数据和细节。马斯克曾于1月30日在X上称,该受试者恢复良好,大脑信号显示脑机接口“很有前景”。当日,洪波团队也官宣了全球首例无线微创脑机接口植入的临床试验结果,团队第一名高位截瘫受试者成功实现了脑控喝水。
今年1月,工信部、科技部等7部门联合印发了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,脑机接口是其中的创新标志性产品之一。洪波对《中国新闻周刊》称,脑机接口的临床应用“没有作业可抄”,只能一步一个脚印往前推进,先从医疗器械做起,以帮助广大脊髓损伤患者为首要目标,实现其回归社会的愿望。但从临床科研到临床医疗,脑机接口技术的成果转化之路还很长。
白皓来自内蒙古,2019年因车祸高位截瘫,颈椎以下失去知觉,几乎没有活动能力,需要父母的全天陪护。平日里他大部分时间躺在床上,每天上下午各有一次康复器械训练。由于常年无法运动,他的骨骼和肌肉力量比常人弱,每次只能坐一两个小时。植入脑机接口前三亿电竞app下载,他习惯了用嘴叼着触控笔,在平板电脑上进行简单阅读和消遣。
去年12月手术后10天,白皓出院,立即投入到脑控训练中。白皓的父亲已经学会熟练地将脑机接口的主机绑在白皓手臂上三亿电竞app下载,并将线圈对接到其脑袋后方的手术刀口处。就像手机无线充一样,只要接通体外机电源,体内处理器就能通过无线传输获取电量,电脑屏幕的信号监测软件可以实时显示脑电信号曲线,对应着白皓脑内植入的8个电极。
洪波团队开发了光标控制的算法,他告诉《中国新闻周刊》,机械抓握和光标追逐,看上去操作简单,模拟起来却很复杂,涉及脑电信号解码和各种机器学习算法。屏幕上显示的曲线蕴含着患者脑中特定的运动意图,解读得越精确,患者的操控就越自由和精准。洪波表示,脑内的数据采集与体外的数据解码,共同构建了人脑和外部装置之间的桥梁,这样的“里应外合”,是脑机接口最基本的工作逻辑。
目前,业内还在研发非侵入式和侵入式脑机接口。非侵入式无须手术,只需将采集脑电信号的电极附着在头皮上,这类设备已实现技术国产化并有产品上市。2020年,博睿康科技有限公司自主研发的国内首款超宽频脑电采集设备获得医疗器械注册证,该设备像在使用者头上戴了一顶网状毛线帽,被称为“脑电帽”。复旦大学附属华山医院神经外科主任医师、中国神经科学学会脑机接口与交互分委会副主任吴劲松对《中国新闻周刊》表示,非侵入式提取的是局部信号,相当于神经元活动的平均值,虽然风险小但精度较低,可实现功能不多。侵入式则使电极进入大脑皮层,与神经元近距离接触,可以获得更高质量的神经信号,但手术有风险,且成本较高。
荷兰马斯特里赫特大学心理健康和神经科学学院助理教授克里斯蒂安·赫夫在给《中国新闻周刊》的回复中称,马斯克团队的突破在于其首次实现了设备的无线全封闭人脑植入,并将信号的理论精度提升到了单神经元水平。Neuralink的大量柔性电极可以跟单个神经元建立电信号联系,且会随大脑浮动,显著减少电极对脑组织的损伤。吴劲松称,Neuralink的硬件集成工艺优秀,能把设备做得足够小、功率足够低,从而不产生局部发热。在工程技术和产品工艺上,国内团队还存在可观差距。
“我们和马斯克的区别在于信号带宽和安全性的权衡,而不在于绝对的优劣。”洪波称三亿电竞app下载,脑电信号带宽代表着信号的可解读性和精度,其产品的带宽肯定不如Neuralink,但侵入式产品向脑内植入电极的风险很高。由于侵入式脑机接口需在颅骨上开洞并嵌合传感器,切口与器件一旦契合不够完美,就存在脑内细菌感染等风险。其次,柔性电极虽避免了电极对脑细胞的损伤三亿电竞app下载,但仍无法避免大脑对外来物的排异反应。免疫细胞会在金属电极表面聚集,形成“结痂”,长此以往将显著影响电极的工作效率。而且,采用侵入式脑机接口,患者在手术后需要更多时间在医院内观察。
中国科学院深圳先进技术研究院高级工程师、微灵医疗科技有限公司创始人李骁健向《中国新闻周刊》表示,理想状态下,电极越多越密,脑神经电信号的空间分辨率就越高,而且越能反映单一神经元的活动。但实际操作中,电极“很占地儿”三亿电竞app下载,会把神经元挤坏,属于有损检测。动物实验显示,因排异反应的“结痂”问题会造成电极寿命不长,用几个月信号就明显变差。信号不足以做解码的时候就只能手术取出电极,且取出电极的区域脑组织环境已被破坏,无法再次植入。侵入式脑机接口的安全性和复用性目前依然未解决。
洪波表示,动物实验和两例人体试验都证明了这套装置的安全性和有效性。团队当前的目标是先让第一版技术成熟,拿到国家批准的医疗器械注册证三亿电竞app下载,再考虑探索适应证。未来,随着设备能力提升,脑机接口的应用范畴将从患者的“第三只手”过渡到行走、运动。从原理上来说,语言解码,脑电刺激治疗癫痫、抑郁症、渐冻症等都是潜在应用领域,未来的脑机接口或将成为通用型医疗器械,造福多种神经退行性疾病的患者。
招募患者只是脑机接口技术向临床应用推进的困难之一。李骁健表示,脑机接口还处于临床科研阶段,正在从动物实验向人体试验过渡,需要一些样本和先例。美国在创新型医疗器械方面走在世界前列三亿电竞app下载,评审监管经验比较丰富。Nerualink的方案在美国也只是刚进入科研级临床人体试验,出于安全考虑三亿电竞app下载,这样的方案放在国内将难以获批。
按照国务院2021年发布的《医疗器械监督管理条例》,创新型医疗器械进入人体试验前,要通过安全性和伦理两层审查。洪波表示,安全性检验涉及电气安全、生物相容性等数十项测试,由专门的机构进行。伦理审查则由医院组织的伦理审查委员会进行。杨峰和白皓这两例试验在去年5月和8月分别通过了伦理审查。在洪波看来,研究团队需要让伦理审查委员会的专家相信,患者的收益远大于其承担的风险。侵入性脑机接口显然还不具备这样的条件。多位受访者表示,Neuralink在人体试验前并没有提供完善的动物实验风险控制证据。
在洪波看来,伦理审查机制不是脑机接口临床转化的堵点,国内的伦理审查规范程度不落后于欧美,只要具备足够的动物实验数据,以及第三方机构出具的安全性检验报告,通过伦理审查不会有困难。难点在于,国内整体伦理审查标准更高,产品进入临床的条件更严苛。李骁健则表示,侵入式脑机接口器械是新技术,国内能做安全性检验的机构只有很少几家,人手和设备都有限,经常需要排队申请,这在某种程度上也拖慢了临床转化进度。
去年10月,科技部等10部门印发的《科技伦理审查办法(试行)》指出,包括脑机接口在内的七项人体实验技术需进行严格的伦理审查,在临床单位的伦理委员会审核后还须上报国家卫健委。今年2月2日,科技部发布了国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会研究编制的《脑机接口研究伦理指引》,这是国内首部针对脑机接口的伦理规范。该指引指出,侵入式脑机接口研究应相对于非侵入式有更严格的规范,在有充分科学证据的前提下,需经过严格审慎的评估程序来确定采用侵入式脑机接口的必要性。
国内脑机接口企业在临床转化上动作不断。2022年,上海脑虎科技有限公司获得超9700万元融资,开发了基于蚕丝材料的柔性电极,组织相容性和安全性超过同类产品。目前,该柔性脑机接口系统已获药监局临床审批,正处于征召志愿者阶段,主要针对渐冻症和高位截瘫群体。武汉衷华脑机融合科技发展有限公司开发了植入式脑机接口系统,最大通道数可达Neuralink产品的20倍,已通过专家组认定成为“全球首创”,目前也已结束动物实验,向人体试验进发。
在美国从事了8年视觉和运动系统的植入式脑机接口技术研究后,2018年,李骁健回国,次年,他和同事创办了微灵医疗。过去5年里,他见证了脑机接口从“不受待见”到成为“风口”。在他看来,脑机接口做医疗级成果转化的初衷就是实现临床应用。现在神经退行性疾病还是不治之症,这源于对人脑的了解太少。李骁健举例称,神经电脉冲精度是亚毫秒级的,但是用于绘制大脑动态图谱的核磁共振的测量精度为秒级,时间分辨率差了上千倍。人脑科学研究的滞后是对脑机接口应用的根本限制。企业在成果转化布局中三亿电竞app下载,一要致力于通过植入式脑机接口技术推进人脑科学研究,二要将较为成熟的技术进行医疗推广和普及。
吴劲松认为,目前,脑机接口技术突破大多在工艺方面,对于脑信号编解码背后的科学原理还缺乏更深刻的了解。关于身体运动的信号解码比较容易,但语言这类功能会更复杂,编解码工作非常困难。至于记忆或者意识,其本质是不是电信号尚未确定,在不清楚本质的情况下,所谓上传或者意识永生也无从谈起。他举例称,人类的很多情绪反应并不基于电信号,而是基于多巴胺等化学物质在神经细胞之间的传递,这种信号的模拟还未起步。
在李骁健看来,虽然脑机接口技术仍处在临床科研阶段,但其产业供应链已初具规模。国内微纳米加工技术较成熟,电子元器件的供应链很完善,脑机接口的耗材不成问题。软件解码能力和支撑算力方面目前用于脑机接口也是足够的。下游应用方面,根据中国残疾人联合会官网数据,国内有至少130万脊髓损伤患者。吴劲松表示,脑机接口带来的治疗逻辑是从0到1的突破,将为这些患者带来生活方式的质变。
洪波表示,受损的神经纤维可能因为不断训练而有所恢复,这可以通过数据证实,目前这部分研究正待发表。美国匹兹堡大学神经生物学教授安德鲁·施瓦茨也对《中国新闻周刊》提到,大多数脑机接口的使用效果会随着训练而改善,这与神经可塑性有关,有点像大脑在学习使用新的视频游戏控制器,会越来越熟练。脑机接口将有助于研究人类大脑,这也是其价值所在。
详情