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來(lái)源：貿澤電子 人工智能機器人是改變機器人執行操作方式的技術(shù)奇跡之一。如今的機器人技術(shù)不再僅僅局限于機械和電子技術(shù)，在計算機科學(xué)的幫助下，人工智能機器人正在變得更加智能和高效。 從本質(zhì)上講，機器人技術(shù)中的人工智能主要圍繞著(zhù)賦予機器一定程度的智能，使得機器能夠以獨有的方式與人類(lèi)或環(huán)境互動(dòng)來(lái)展開(kāi)。人工智能機器人可隨時(shí)感知周?chē)h(huán)境、處理信息并動(dòng)態(tài)響應變化，這種能力的飛躍使得智能機器人系統不僅能夠遵循預定義的路徑，而且還能夠理解和導航復雜的非結構化環(huán)境。 從編程機器到智能實(shí)體的這種轉變代表了重大的技術(shù)進(jìn)化，突顯了人工智能給機器人帶來(lái)的巨大潛力。隨著(zhù)人工智能在機器人技術(shù)中的應用，這些自主智能機器人正在幫助人類(lèi)或替代人類(lèi)執行重復性、體力要求高或危險的任務(wù)。 機器人中關(guān)鍵的AI技術(shù) 人工智能（AI）為機器人賦予了多種新的能力，使它們能夠以更高的自主性和適應性執行各種任務(wù)。而這些先進(jìn)的機器人能力主要依靠機器學(xué)習（ML）、計算機視覺(jué)（CV）和自然語(yǔ)言處理（NLP）等AI技術(shù)來(lái)實(shí)現。 · 機器學(xué)習 智能機器人的基石是這些機器的學(xué)習和適應能力。通過(guò)機器學(xué)習和深度學(xué)習算法，機器人可以分析數據，識別模式，并根據自己的學(xué)習做出明智的決策。 這種能力使他們能夠隨著(zhù)時(shí)間的推移提高性能，在極少的人為干預下適應新的任務(wù)和環(huán)境，在動(dòng)態(tài)、非結構化的環(huán)境中運行，更加通用和有價(jià)值，這是傳統機器人技術(shù)的重大飛躍。 深度學(xué)習是機器學(xué)習的一個(gè)子集，在提升機器人智能方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。深度學(xué)習的核心是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，這些網(wǎng)絡(luò )由處理數據的互連節點(diǎn)層組成，使機器人能夠從模式和經(jīng)驗中學(xué)習。這些網(wǎng)絡(luò )的深度和復雜性使機器人能夠執行需要類(lèi)人認知的任務(wù)，如圖像和語(yǔ)音識別或復雜的決策。GPU等硬件的進(jìn)步加速了這些復雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的訓練和部署，使深度學(xué)習在機器人技術(shù)中更加可行和有效。 · 計算機視覺(jué) 計算機視覺(jué)是機器人人工智能的基石技術(shù)，它賦予機器看到和解釋周?chē)澜绲哪芰Α?br /> 這項技術(shù)涉及視覺(jué)信息的處理和分析，使機器人能夠識別物體、導航環(huán)境，并執行需要視覺(jué)理解的任務(wù)。將計算機視覺(jué)集成到機器人技術(shù)中，有助于擴大機器人的應用范圍，包括從工業(yè)自動(dòng)化到自動(dòng)駕駛汽車(chē)。 計算機視覺(jué)的另一個(gè)重要方面是空間感知和導航。機器人使用視覺(jué)信息來(lái)了解它們相對于環(huán)境和其他物體的位置，這種理解對于需要在復雜和動(dòng)態(tài)環(huán)境中導航的自主機器人至關(guān)重要。 · 自然語(yǔ)言處理 自然語(yǔ)言處理（NLP）是一項關(guān)鍵技術(shù)，它使機器人能夠通過(guò)語(yǔ)言理解人類(lèi)并與人類(lèi)互動(dòng)。 這項技術(shù)涉及人類(lèi)語(yǔ)言的處理和分析，使機器人能夠解釋、響應甚至生成類(lèi)似人類(lèi)的文本或語(yǔ)音。NLP在機器人技術(shù)中的整合為人機交互開(kāi)辟了新的可能性，使其更加自然和直觀(guān)。配備N(xiāo)LP的機器人可以執行語(yǔ)音激活控制、對話(huà)界面和語(yǔ)言翻譯等任務(wù)，這種能力在服務(wù)機器人中尤為重要。通過(guò)NLP，這些機器人可以理解口頭命令，參與對話(huà)，并以人類(lèi)易于參與的方式提供信息或幫助。 人工智能機器人中的“芯”方案 邊緣人工智能（Edge AI）是人工智能中非常引人注目的新興領(lǐng)域之一，它旨在讓人們在運行人工智能程序的同時(shí)，而不必擔心隱私泄露以及智能設備在不訪(fǎng)問(wèn)云的情況下可對輸入做出快速反應。將邊緣人工智能應用于機器人中，這些智能機器人將得到更大、更廣泛的應用。 #01 NXP Edge AI ｜ MCX N系列 恩智浦（NXP）的通用微控制器（MCU）MCX N系列是適用于A(yíng)I機器人領(lǐng)域的Edge AI新品。這些微控制器將神經(jīng)處理單元 (NPU) 整合其中，從而助力機器學(xué)習加速。MCX N系列產(chǎn)品采用的Arm Cortex-M33微控制器實(shí)現了高性能和低功耗，配備的智能外設和片上加速器可提供多任務(wù)功能和高能效。 以MCX N94x和N54x系列產(chǎn)品為例，兩款產(chǎn)品均配備了運行頻率達150MHz的高性能Arm Cortex-M33內核，同時(shí)提供2MB閃存以及可配置的帶完整ECC的RAM、DSP協(xié)處理器，并集成了eIQ Neutron神經(jīng)處理單元(NPU)。 與單獨的CPU內核相比，NPU可提供高達42倍的機器學(xué)習吞吐量提升，減少了系統的喚醒時(shí)間，同時(shí)降低了整體功耗。借助MCUXpresso Developer Experience，設計人員可以加快完成MCX N系列的開(kāi)發(fā)速度。 
圖1：MCX N94x MCU系統框圖（圖源：NXP） #02 NVIDIA 解決方案 針對人工智能機器人應用，英偉達（NVIDIA）準備了專(zhuān)用的解決方案，它的Jetson Orin在機器人和其他自主機器的性能和效率方面非常出色。其中的一款Jetson AGX Orin模塊擁有高達275 TOPS的AI性能，功率可在15W至60W之間配置。在相同的緊湊外形下，性能是此前的Jetson AGX Xavier的8倍。使用Jetson AGX Orin部署大型AI復雜模型，可將該模型直接用于機器人中的自然語(yǔ)言理解、3D感知和多傳感器融合解決方案。
圖2：可用于下一代機器人中邊緣AI解決方案的Jetson AGX Orin模塊（圖源：NVIDIA） 人工智能機器人的應用前景 人工智能的進(jìn)步有助于機器人更緊密地模仿人類(lèi)行為，這就是它們初始被創(chuàng )造出來(lái)的原因。由人工智能驅動(dòng)的機器人可分為三類(lèi)，即：自主移動(dòng)機器人、協(xié)作機器人和人形機器人。這些機器人類(lèi)型中的每一種都有自己獨特的方式來(lái)使用人工智能執行各種任務(wù)，并與所處的環(huán)境進(jìn)行交互，為世界各地的許多行業(yè)開(kāi)創(chuàng )了機器人解決方案，并繼續塑造我們未來(lái)機器人技術(shù)發(fā)展的前景。 人工智能驅動(dòng)的機器人正在被部署在太空探索、醫療保健和制造業(yè)中，以支持運營(yíng)并極大限度地提高生產(chǎn)力。這些機器使這些行業(yè)通過(guò)實(shí)施先進(jìn)技術(shù)達到更高的效率水平。 在英偉達宣布的“moonshot”計劃中，以機器人的形式創(chuàng )造了可體現人類(lèi)水平的人工智能。該公司CEO黃仁勛曾在演講中表示，為通用類(lèi)人機器人建立基礎模型將是當今人工智能極令人興奮的發(fā)展前景之一。為此，英偉達宣布了它的GR00T項目。這是一個(gè)用于人形機器人的通用基礎模型。GR00T模型將使機器人能夠理解多模式指令，如語(yǔ)言、視頻和演示，并執行各種有用的任務(wù)，以便機器人學(xué)習協(xié)調、靈巧和其他必要的技能，更像人一樣導航和與現實(shí)世界互動(dòng)。 近年來(lái)，人工智能的進(jìn)步徹底改變了機器人技術(shù)的走向。機器人中的生成式AI使機器能夠產(chǎn)生獨特的文本，或者與文本轉語(yǔ)音相結合，像真人一樣進(jìn)行語(yǔ)音表達，從而使機器更接近人類(lèi)。如今，作為生成模型的一個(gè)例子，ChatGPT已經(jīng)開(kāi)始集成在機器人助理、社交機器人和消費機器人的軟件中。 不過(guò)，雖然將生成式AI集成到機器人技術(shù)中提供了巨大的市場(chǎng)應用機會(huì )，但目前來(lái)看它并不像聽(tīng)起來(lái)那么強大。比如，使機器人與人類(lèi)對話(huà)這個(gè)功能，它與我們已經(jīng)使用的虛擬助手并沒(méi)有太大區別。目前，在機器人中使用生成式AI仍有其自身的局限性，距離機器人在沒(méi)有預先編程的情況下能夠充分理解任務(wù)還有很長(cháng)的路要走。 探索人工智能機器人的未來(lái) 在機器人領(lǐng)域快速發(fā)展的人工智能技術(shù)，一些創(chuàng )新趨勢正在塑造這一領(lǐng)域的未來(lái)。這些進(jìn)步有望突破人工智能機器人的極限，為智能機器人新時(shí)代的到來(lái)鋪平道路。其中一個(gè)明顯的趨勢是，機器人將從單純的自動(dòng)化工具轉變?yōu)槟軌蜻M(jìn)行復雜交互和決策的智能機器，而人工智能算法的進(jìn)步以及硬件設計的改進(jìn)無(wú)疑將成為這一轉變的助推劑。 接下來(lái)，人工智能機器人技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)將圍繞更廣泛的人機協(xié)作展開(kāi)，開(kāi)發(fā)能夠安全有效地與人類(lèi)一起工作的智能機器人將成為行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。另一個(gè)趨勢是推動(dòng)機器人實(shí)現更大的自主性。這涉及到開(kāi)發(fā)復雜的人工智能算法，使機器人能夠根據實(shí)時(shí)數據做出決策，適應新情況，并從經(jīng)驗中學(xué)習。 隨著(zhù)機器人技術(shù)中的人工智能不斷進(jìn)步，我們可能會(huì )看到機器人變得越來(lái)越獨立，能夠以非常少的人為干預處理復雜的任務(wù)。這一趨勢不僅是為了提高機器人的智能，同時(shí)也是為了使它們在動(dòng)態(tài)環(huán)境中更具適應性和彈性。 人工智能與機器人技術(shù)的融合代表著(zhù)機器人技術(shù)的一個(gè)重大飛躍，在未來(lái)，機器人不再是單純的工具，更是人類(lèi)的合作伙伴和協(xié)作者。雖然有人因此會(huì )擔心工作崗位的流失，但人們已經(jīng)清楚地認識到人工智能機器人一定會(huì )創(chuàng )造更多的新角色和新行業(yè)。 今年早些時(shí)候，投資銀行高盛發(fā)布了一份報告，預測到2035年，人形機器人的潛在市場(chǎng)將達到380億美元。而在一年前，高盛初始預測的市場(chǎng)規模僅為60億美元。 本文小結 由人工智能驅動(dòng)的機器人曾經(jīng)是科幻小說(shuō)中的設想或某個(gè)角色，如今，當年的很多設想已經(jīng)或正在成為許多企業(yè)的現實(shí)。由人工智能整合帶來(lái)的這場(chǎng)機器人革命重新定義了機器人的能力，也代表了智能機器人技術(shù)發(fā)展方向的一種轉變。 人工智能在機器人技術(shù)中的意義不僅限于技術(shù)奇跡，重要的是它們已經(jīng)延伸到可影響我們日常生活的許多實(shí)際應用中，從自動(dòng)駕駛汽車(chē)、無(wú)人機、工業(yè)自動(dòng)化到醫療機器人和服務(wù)型機器人，機器人技術(shù)和人工智能的結合開(kāi)辟了無(wú)比寬廣的應用領(lǐng)域，是真正的技術(shù)強強結合。 |
