“十五五”規(guī)劃綱要提出,推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。今年政府工作報(bào)告也提出,培育發(fā)展未來(lái)能源、量子科技、生物制造、具身智能、腦機(jī)接口、6G等未來(lái)產(chǎn)業(yè)。
具身智能作為人工智能發(fā)展的重要形態(tài),其與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合——具身智能機(jī)器人,正引領(lǐng)著智能制造的新方向。此類機(jī)器人具備高度仿生的感知、認(rèn)知、決策和精準(zhǔn)執(zhí)行能力,有望突破傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人僅限于重復(fù)、固定流程操作的瓶頸,為應(yīng)對(duì)復(fù)雜非標(biāo)工業(yè)場(chǎng)景、推動(dòng)制造業(yè)向柔性化、智能化升級(jí)提供關(guān)鍵支撐。
具身智能工業(yè)機(jī)器人發(fā)展
仍面臨挑戰(zhàn)
具身智能工業(yè)機(jī)器人在電子裝配、精密加工、橡膠塑料、軍工、航空航天等高端制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和不可替代的戰(zhàn)略價(jià)值。搶抓這一前沿賽道,對(duì)于驅(qū)動(dòng)我國(guó)制造業(yè)整體升級(jí)、強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控、塑造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)意義重大。
與此同時(shí),我國(guó)具身智能工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用能力仍顯不足,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用仍以傳統(tǒng)機(jī)器人為主,具身智能機(jī)器人大多尚處于技術(shù)研發(fā)和原型驗(yàn)證階段,從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)?;I(yè)應(yīng)用仍面臨多重制約與挑戰(zhàn)。
一是核心零部件國(guó)產(chǎn)化水平低,產(chǎn)業(yè)安全與成本控制承壓。具身智能機(jī)器人對(duì)伺服關(guān)節(jié)模組等核心部件的性能、精度、可靠性要求極高,涉及高精度減速器、控制器、軸承、高端計(jì)算芯片(如GPU)、精密傳感器等。盡管國(guó)內(nèi)已有部分企業(yè)在某些零部件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,但在高端產(chǎn)品領(lǐng)域,其性能、穩(wěn)定性與國(guó)際先進(jìn)水平仍有差距,特別是在高端GPU、特定精密傳感器等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這種高度依賴進(jìn)口的局面,不僅顯著推高了整機(jī)生產(chǎn)成本,制約了市場(chǎng)推廣和規(guī)?;瘧?yīng)用,更使產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈面臨潛在的“斷鏈”風(fēng)險(xiǎn),對(duì)我國(guó)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的自主可控構(gòu)成威脅。
二是高質(zhì)量工業(yè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)匱乏,技術(shù)迭代升級(jí)動(dòng)力不足。具身智能機(jī)器人的“智能”高度依賴于海量、高質(zhì)量的場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化,尤其是在非標(biāo)準(zhǔn)化、非結(jié)構(gòu)化的真實(shí)工業(yè)環(huán)境中,其適應(yīng)能力和任務(wù)完成度更需要龐大數(shù)據(jù)的支撐。然而,當(dāng)前真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)采集成本高昂、周期漫長(zhǎng)。例如,一套高精度的動(dòng)作捕捉設(shè)備價(jià)格可達(dá)數(shù)十萬(wàn)元,使得許多中小企業(yè)難以承擔(dān)。同時(shí),數(shù)據(jù)標(biāo)注、清洗、管理也需要投入大量人力物力。高質(zhì)量訓(xùn)練數(shù)據(jù)的嚴(yán)重短缺,直接制約了算法模型的優(yōu)化與機(jī)器人智能水平的提升,形成了“數(shù)據(jù)不足、性能不佳、應(yīng)用受限、數(shù)據(jù)更難收集”的負(fù)向循環(huán)。
三是通用技術(shù)平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證體系缺失,產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同效率低下。目前,國(guó)內(nèi)具身智能機(jī)器人領(lǐng)域的研究力量和企業(yè)資源相對(duì)分散,缺乏統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)、開發(fā)平臺(tái)和接口標(biāo)準(zhǔn)。不同機(jī)構(gòu)、企業(yè)采用的機(jī)器人操作系統(tǒng)、通信協(xié)議、編程語(yǔ)言、開發(fā)接口等各不相同,導(dǎo)致技術(shù)路線碎片化,設(shè)備之間難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通與協(xié)同作業(yè)。這種“各自為戰(zhàn)”的局面,造成了研發(fā)資源的重復(fù)投入和浪費(fèi),也使得研究成果難以共享和集成。此外,行業(yè)缺乏通用的性能測(cè)試、安全評(píng)估和應(yīng)用認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),增加了用戶的選擇難度和采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn),阻礙了產(chǎn)品的市場(chǎng)化推廣。一些企業(yè)傾向于追求短期產(chǎn)品落地,忽視了長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)生態(tài)的共建,進(jìn)一步加劇了資源分散和低水平重復(fù)建設(shè)問題。數(shù)據(jù)格式、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)注規(guī)范的不統(tǒng)一,也使得跨企業(yè)、跨場(chǎng)景的數(shù)據(jù)流通與共享幾乎成為不可能。
多措并舉
促進(jìn)具身智能工業(yè)機(jī)器人發(fā)展
第一,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)與生態(tài)培育,構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新體系。建議由國(guó)家相關(guān)部委牽頭,組織行業(yè)專家、領(lǐng)軍企業(yè)、科研院所等力量,系統(tǒng)開展產(chǎn)業(yè)研究,盡快繪制清晰的具身智能工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖譜,精準(zhǔn)識(shí)別關(guān)鍵核心技術(shù)短板和“斷鏈”風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。著力推動(dòng)建設(shè)開放、協(xié)同的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái),鼓勵(lì)開發(fā)覆蓋從硬件底層到軟件應(yīng)用層、從人工智能模型底座到3D仿真數(shù)據(jù)集的全棧式通用開發(fā)工具套件(SDK),降低技術(shù)研發(fā)門檻。通過組建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、共性技術(shù)研發(fā)中心等形式,促進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用金”深度融合,引導(dǎo)創(chuàng)新資源集中投向關(guān)鍵環(huán)節(jié),避免低水平重復(fù)建設(shè)。創(chuàng)新認(rèn)證體系,對(duì)符合特定操作性、安全性標(biāo)準(zhǔn)的核心部件、軟件平臺(tái)及整體解決方案給予權(quán)威認(rèn)證,引導(dǎo)市場(chǎng)選擇,倒逼技術(shù)升級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
第二,推動(dòng)區(qū)域優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)與資源共享,加速應(yīng)用成果轉(zhuǎn)化。建議結(jié)合國(guó)家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略,引導(dǎo)和支持具有不同優(yōu)勢(shì)資源的地區(qū)開展協(xié)同合作。例如,支持工業(yè)基礎(chǔ)雄厚、應(yīng)用場(chǎng)景豐富的地區(qū),與具備國(guó)際化視野、基礎(chǔ)科研能力強(qiáng)的地區(qū)加強(qiáng)合作,共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái),實(shí)現(xiàn)技術(shù)、人才、場(chǎng)景、資本的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。鼓勵(lì)地方政府通過規(guī)劃引導(dǎo)、政策支持、試點(diǎn)示范等方式,開放更多真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景,為具身智能機(jī)器人的測(cè)試驗(yàn)證和迭代優(yōu)化提供土壤。在此過程中,應(yīng)注重拓展規(guī)?;l(fā)展路徑,優(yōu)先在汽車、電子信息等自動(dòng)化基礎(chǔ)好的行業(yè)樹立標(biāo)桿應(yīng)用案例,形成可復(fù)制、可推廣的解決方案,逐步向更多行業(yè)輻射。同時(shí),鼓勵(lì)大型國(guó)有企業(yè)、龍頭制造企業(yè)率先開放內(nèi)部場(chǎng)景,與機(jī)器人企業(yè)聯(lián)合開發(fā),以實(shí)際需求牽引技術(shù)進(jìn)步。
第三,建立健全標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)共享機(jī)制,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。加快研究制定具身智能機(jī)器人在術(shù)語(yǔ)、接口、通信、安全、性能評(píng)估等方面的國(guó)家、行業(yè)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)建立統(tǒng)一的質(zhì)量認(rèn)證體系,促進(jìn)產(chǎn)品互聯(lián)互通和互操作。在保障數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的前提下,探索建立規(guī)范的數(shù)據(jù)交易市場(chǎng)或云共享平臺(tái),通過制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、標(biāo)注規(guī)范、交易規(guī)則和激勵(lì)機(jī)制,促進(jìn)高質(zhì)量工業(yè)數(shù)據(jù)的合規(guī)流通與高效利用??砂葱袠I(yè)、場(chǎng)景類型、操作難度等維度,梳理和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù),降低企業(yè)數(shù)據(jù)采集成本。對(duì)積極貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)、參與標(biāo)準(zhǔn)制定的主體給予適當(dāng)激勵(lì),形成“共建共享、互利共贏”的良性發(fā)展生態(tài)。此外,應(yīng)加大政策支持力度,針對(duì)核心零部件研發(fā)、數(shù)據(jù)采集標(biāo)注等初始投入高、社會(huì)效益大的環(huán)節(jié),研究提供研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除、首臺(tái)套保險(xiǎn)補(bǔ)償、數(shù)據(jù)采購(gòu)補(bǔ)貼等精準(zhǔn)支持政策。鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)開發(fā)針對(duì)科技創(chuàng)新企業(yè)的特色信貸產(chǎn)品,引導(dǎo)社會(huì)資本設(shè)立相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)投資基金,緩解創(chuàng)新企業(yè)融資壓力。
第四,強(qiáng)化人才引育與國(guó)際合作,夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基。具身智能是跨學(xué)科、跨技術(shù)的復(fù)雜領(lǐng)域,需要大量復(fù)合型人才。建議支持高校加強(qiáng)機(jī)器人工程、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)學(xué)科建設(shè),鼓勵(lì)校企合作共建實(shí)訓(xùn)基地,培養(yǎng)既懂人工智能算法又熟悉工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的工程師隊(duì)伍。實(shí)施更加開放的人才政策,吸引全球頂尖人才和團(tuán)隊(duì)來(lái)華工作創(chuàng)業(yè)。在自主創(chuàng)新的同時(shí),積極鼓勵(lì)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定,開展多層次、寬領(lǐng)域的國(guó)際科技交流與合作,利用全球創(chuàng)新資源,提升我國(guó)在該領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力。
(作者系陜西省社會(huì)科學(xué)院副研究員)