中國服裝智能制造聯(lián)盟專家組副組長
東華大學(xué)教授 聞力生
一、人形機(jī)器人的發(fā)展
眾所周知，我國機(jī)器人從1996年開始探索發(fā)展，2014年進(jìn)入發(fā)展啟動(dòng)期，在經(jīng)過短短兩年市場(chǎng)啟動(dòng)期后，即2016年就進(jìn)入高速發(fā)展期，從2016年到現(xiàn)在的2023年，機(jī)器人年增長率都在10%之上，從機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模來看，2023年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到99億美元、服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到83億美元、特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到28億美元，見圖一。
圖一 機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及增長率
人形機(jī)器人是一種具備人類外貌和行為特征的機(jī)器人，它可以分布在工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人各類別當(dāng)中。全球研制人形機(jī)器人最早的是日本早稻田大學(xué)，2000年前后以日本為主體研制的ASIMO等人形機(jī)器人問世，這個(gè)時(shí)期對(duì)人形機(jī)器人的主要研究是運(yùn)動(dòng)控制，此早期發(fā)展階段常被稱為第一階段；第二階段是以2015年美國波士頓動(dòng)力發(fā)布的Atlas等為代表的高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)+環(huán)境感知階段；第三階段是今年逐步展開的以大模型智能化為核心驅(qū)動(dòng)的具身智能人形機(jī)器人階段，見圖二。
圖二 人形機(jī)器人發(fā)展各個(gè)階段
人形機(jī)器人既需要極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制能力，也需要具備非常強(qiáng)的感知計(jì)算能力。人形機(jī)器人能適應(yīng)各類現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景，使得機(jī)器人能從專用轉(zhuǎn)向通用，增大規(guī)模效應(yīng)降低成本。人形機(jī)器人也被視為是實(shí)現(xiàn)具身智能的最佳物理形態(tài)之一。人形機(jī)器人能做各種各樣的事情，見圖三。
圖三 人形機(jī)器人做各種事情
人形機(jī)器人除了各部分柔性關(guān)節(jié)之外，主要有傳感器、伺服電機(jī)、減速器、電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)等構(gòu)成，見圖四。
圖四 人形機(jī)器人構(gòu)成
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由它的上下游組成，上游主要是它的零部件供應(yīng)商，下游是它的應(yīng)用領(lǐng)域，見圖五。
圖五 人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈
目前，全球人形機(jī)器人主要品牌有美國的特斯拉、波士頓，日本的本田，中國的優(yōu)必選、小米，英國的Engineered Arts等等，其人形機(jī)器人名稱及發(fā)布時(shí)間和特性見圖六。
圖六 人形機(jī)器人主要品牌
二、智能人形機(jī)器人的分類
三、未來AGI將助力服裝智能制造
不同智能機(jī)器人在服裝制造業(yè)替人做什么呢？不同智能機(jī)器人在服裝制造工廠及車間替人的服務(wù)形式有以下幾種：替代人對(duì)服裝產(chǎn)品的原輔料、加工半制品等進(jìn)行提取、搬運(yùn)、輸送服務(wù)；代替人操作服裝加工設(shè)備，解放員工的勞動(dòng)力；以“人-智能機(jī)器人-智能機(jī)器”三位一體組成模塊式工位、產(chǎn)線車間、工廠運(yùn)維，解放員工的體力與腦力勞動(dòng)。自“中國制造2025”以來，我國服裝制造業(yè)為了實(shí)踐服裝智能制造工廠，也在工廠車間不斷地采用機(jī)器人代替人作業(yè)，不過過去我們用的機(jī)器人大多數(shù)是多臂機(jī)器人，例如：圖八是用六軸機(jī)器人和縫制機(jī)械所組成的服裝零部件加工無人工作站，機(jī)器人負(fù)責(zé)抓取傳送衣片，并與縫制機(jī)械協(xié)同加工。當(dāng)然，也可以采用3D機(jī)器人縫紉機(jī)對(duì)服裝零部件進(jìn)行直接縫制，不過此時(shí)多臂機(jī)器人終端縫紉機(jī)所走的軌跡是空間縫制軌跡，見圖九。
從以上可見，各種形式的多臂機(jī)器人確實(shí)能夠在服裝制造業(yè)中替代員工進(jìn)行生產(chǎn)，但是要它直接替代一個(gè)縫紉機(jī)員工直接操作縫制還是有很多困難，有些人工縫制的動(dòng)作是它完成不了的，例如在縫制吊掛線下操作縫紉機(jī)進(jìn)行的衣服零部件加工，要進(jìn)行很多縫制輔助工序，需要具有一定腦力和勞力知識(shí)的員工才能完成，使用多臂機(jī)器人很難做到。但是，具有靈巧手的自適應(yīng)、自決策、自行動(dòng)的人形機(jī)器人將來就可以做到，這樣的人形機(jī)器人可解放員工的腦力和勞動(dòng)力。
而今，在我們先進(jìn)的服裝制造業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用人形機(jī)器人替代人工，例如：服裝用輔料的存放、提取、輸送等（見圖十），衣片的抓起、折疊、攤鋪、擺放等（見圖十一）。
圖十 輔料的存放提取輸送作業(yè)
圖十一 衣片的抓起折疊攤鋪擺放作業(yè)
從這些人形機(jī)器人的作業(yè)情況來看，它們的智能程度也只是具身智能人形機(jī)器人的一種形式。因?yàn)榫呱碇悄苋诵螜C(jī)器人可以被設(shè)計(jì)和編程用來執(zhí)行復(fù)雜性、重復(fù)性、繁重或危險(xiǎn)的任務(wù)，從而減少員工的工作負(fù)擔(dān)和潛在的傷害風(fēng)險(xiǎn)。它們可以精確執(zhí)行精密的操作，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并且在需要時(shí)可以不停產(chǎn)地連續(xù)工作。如果以上一些工作讓通用人工智能人形機(jī)器人去做，當(dāng)然不在話下，只是這樣就顯得浪費(fèi)機(jī)器人人材，因?yàn)橥ㄓ萌斯ぶ悄苋诵螜C(jī)器人它具備更高級(jí)的智能能力，可以通過自主學(xué)習(xí)和推理來適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求和環(huán)境變化，進(jìn)行更復(fù)雜的決策和問題解決，經(jīng)與其他設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的全自動(dòng)化生產(chǎn)。
總之，具身智能人形機(jī)器人和通用人工智能人形機(jī)器人在未來可以替代制造業(yè)員工，但它們并不能完全取代人類員工的所有工作，因?yàn)槿祟悊T工在許多領(lǐng)域仍然具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，比如創(chuàng)造力、靈活性、復(fù)雜問題的解決能力、洞察力和與其他人的協(xié)作能力等。
也因?yàn)槿诵螜C(jī)器人全面替代制造業(yè)員工是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，它涉及到多個(gè)層面的因素。目前至少有以下一些層面的因素需要考慮：
技術(shù)層面----①要研究發(fā)展更強(qiáng)大的人工智能技術(shù)；②要提高人形機(jī)器人的感知和運(yùn)動(dòng)能力，以適應(yīng)各種制造任務(wù)的作業(yè)；③要開發(fā)具備自主性更強(qiáng)、靈活性更強(qiáng)的人形機(jī)器人系統(tǒng)。
社會(huì)層面----①需要制定適當(dāng)?shù)姆珊驼?，以管理和監(jiān)管人形機(jī)器人的使用和影響；②要推動(dòng)就業(yè)和教育體系的變革，幫助人們適應(yīng)和應(yīng)對(duì)人形機(jī)器人替代人工的挑戰(zhàn)。
倫理層面-----①因?yàn)槿诵螜C(jī)器人的替代和應(yīng)用涉及到人機(jī)關(guān)系、隱私保護(hù)、責(zé)任分配等一系列倫理問題，需要處理好倫理和道德問題等等。
四、結(jié)語
圖十二 真人蔣昌建與機(jī)器人蔣昌建對(duì)話
這清楚地告訴人們，替代蔣昌建教授的智慧人形機(jī)器人蔣昌建一定會(huì)永遠(yuǎn)活下去。因此，我們有理由說服裝吊掛線下的縫制車間，那排排坐的縫制員工一定會(huì)被排排坐的智能人形機(jī)器人所替代，直到永遠(yuǎn)！見圖十三。
2023年11月稿于上海
文章來源：中國服裝協(xié)會(huì)
