人形機器人產(chǎn)業(yè):如何使產(chǎn)學(xué)研更有效地合作?
在8 月24 日的“探索人形機器人新紀元:創(chuàng)新、挑戰(zhàn)與機遇”的論壇上,主持人張建偉(中國工程院外籍院士,德國國家工程院院士,德國漢堡大學(xué)教授)稱,在眾多嘉賓的討論中,可見人形機器人非常復(fù)雜,有很多瓶頸,從材料到能源,從驅(qū)動密度到感知精度,再到智能等。但是怎么解決?怎么突破?
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202409/463390.htm現(xiàn)在的人形機器人還需要很大的研發(fā)投入,即使按照現(xiàn)在的特斯拉等公司的方案,把它做便宜、做穩(wěn)定了,也是不可能批量銷售的。今后如何讓現(xiàn)有的人形機器人公司獲得不斷的技術(shù)源泉?靠各家企業(yè)自己的研發(fā)肯定是遠遠不夠,那么,如何使產(chǎn)學(xué)研更有效地合作?
目前已有縱向和橫向的合作??v向的,諸如國家有重點研究計劃,有基金委的重點項目;橫向的可以成立聯(lián)合實驗室等。下一步如何讓產(chǎn)學(xué)研有效地合作,使人形機器系統(tǒng)能夠源源不斷地得到技術(shù)支撐?2 位學(xué)術(shù)界的教授兼創(chuàng)業(yè)者,及7 位在展會展示了產(chǎn)品的創(chuàng)始人/CEO 進行了探討。
1 不跟隨,換一種研發(fā)思路
智昌公司董事長兼總經(jīng)理、復(fù)旦大學(xué)教授甘中學(xué)提出了另辟蹊徑的觀點。
因為現(xiàn)在做大模型、算力、英偉達芯片等,我們是跟隨性的。中國要想在這方向走出來,一定要換換研發(fā)的思路。
第一個建議:要把大算力和算法的創(chuàng)新結(jié)合起來?,F(xiàn)在很多人認為我們有了大算力,已經(jīng)很厲害了。就像發(fā)明了電動機,然后電動機不節(jié)能了,我們現(xiàn)在開始搞電機節(jié)能。同樣,我們大算力搞了,是人的大腦的10 倍、100 倍,但是算力搞完了,我們再去做節(jié)能。這條路是現(xiàn)在的芯片公司/ 算力公司走的,如果我們算力和算法并行,才能找到一個多快好省的辦法,去與國外去競爭。
第二,具身智能目前是正在開發(fā)的,基于語言大模型。在具身智能里,張建偉院士很早就提出“智行合一”,這個做法是具身智能最好的方式,這里涉及了研究方法和途徑,是產(chǎn)和研的結(jié)合。所以我們應(yīng)該坐下來認真思考一下,我們的產(chǎn)學(xué)研的方向和出發(fā)點應(yīng)該和國外有所區(qū)別,否則我們永遠是跟隨,對我們的發(fā)展是不利的。
2 企業(yè)和學(xué)校相互需要
月泉仿生公司聯(lián)合創(chuàng)始人、吉林大學(xué)“唐敖慶講席教授”任雷指出,產(chǎn)學(xué)研融合是一個大趨勢,因為人形機器人還有很多技術(shù)瓶頸需要去突破。
人形機器人是由高度復(fù)雜的技術(shù)集成的,包括感知、驅(qū)動、材料、結(jié)構(gòu)等,是一個綜合多學(xué)科交叉的攻關(guān)項目。很多問題還涉及基本的科學(xué)問題,還沒有解決。
首先,企業(yè)需要學(xué)校。學(xué)校應(yīng)該擔負很多責任,例如希望有創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計,尤其是仿生的設(shè)計。另外,新型的感知材料、驅(qū)動材料等,未來也應(yīng)考慮往人形機器人上應(yīng)用。
另一方面,學(xué)校也非常需要企業(yè)。學(xué)校應(yīng)該多了解企業(yè)為什么這么做。因為學(xué)校有時更偏重于發(fā)論文、出專利。但是這些成果究竟能不能用?怎么用?有時是有問題的。例如學(xué)校開發(fā)了一些新技術(shù),但是可能只考慮了性能,不考慮成本,不考慮批量能否做出來/ 工藝的問題,這就脫離了批量生產(chǎn)這一需求。還有很重要的一點是:企業(yè)需要做的是什么?不能光去搞一些比較炫酷的演示,應(yīng)該去真正了解應(yīng)用場景到底需要什么。
3 關(guān)注技術(shù)的成熟度,把各方面做透
小米集團技術(shù)委副主席、手機部副總裁、機器人公司總經(jīng)理許多稱該公司十分重視技術(shù)的成熟度,因此積極和高校合作去做一些科學(xué)范式的探索。例如相機,已和北大的視頻視覺教授去合作。
另外,把從其他行業(yè)領(lǐng)域的成熟技術(shù)遷移過來,去做產(chǎn)業(yè)化。例如機器人大會上有一家企業(yè)特別吸引眼球,是深圳的一家原來做彈珠式攝像頭(注:音)的企業(yè)拋出了一個觀點:要做99 的推桿電機,非常令人興奮,因為如果能做到,“手”就會有巨大的突破,至少能把自由度做上去了,因為是99,不是6 個自由度,因此可以做15 個、20 個自由度。然后下一步再做小型化,意味著在某種程度上就突破了。
再有,絲桿連接要繼續(xù)做產(chǎn)業(yè)化,以降低成本。例如特斯拉大的絲桿可能還在將近2 萬元。如果能做到1萬元,其他家也不用再想搞什么腿了,至少大腿部分用推桿是一個比較好的方案,因為大腿也不需要高動態(tài),只需要有一個非常大的力就行了(注:但小腿是需要高動態(tài)、高響應(yīng)的)。
以上指整體構(gòu)型,我們既要基于科學(xué)去和高校科研機構(gòu)合作,也要基于應(yīng)用去做產(chǎn)業(yè)的深度的開發(fā),最后把這兩者在一個軟件平臺/ 仿真平臺上去深度融合,以加速應(yīng)用。
建議在做產(chǎn)品時,還是要把這個產(chǎn)業(yè)堅決地做透。例如人們可能認為一體化電機相對比較成熟,實際上這里的MCU還主要是用國外的(注:兆易創(chuàng)新等本土公司的有一些),價格還是很高的。國產(chǎn)化的也不充分,例如電機里的編碼器,國產(chǎn)的還是和國際先進水平有差距。因此,本土廠商還是有很多值得做的方面。以往機械臂行業(yè)的量比較小,但是人形機器人的市場規(guī)模將擴大若干倍,也值得做零部件的企業(yè)進來之后去重新思考:在整個市場規(guī)模擴大的時候,怎么把零部件做到更好。
4 抄作業(yè),以加快入局
加速進化公司董事長程昊說,現(xiàn)階段,尤其是對于人形或具身智能,“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”非常重要。這有點像上世紀70 年代信息革命剛開始時,當時硅谷是發(fā)源地,特點是有斯坦福和加州大學(xué)伯克利分校,政策非常具體合理,鼓勵孵化出很多企業(yè),把學(xué)術(shù)和創(chuàng)新結(jié)合起來。因為創(chuàng)新是失敗率很高的,可以交給創(chuàng)業(yè)團隊去做??赡苡泻芏鄤?chuàng)業(yè)團隊,諸如100 個創(chuàng)業(yè)團隊,最后只活了一兩家,剩下的可能失敗了。因此這些項目如果放在學(xué)校里,學(xué)生、老師拿著經(jīng)費去做會更好。當然公司也要創(chuàng)新,但學(xué)校里做創(chuàng)新是更能承受試錯的,如果做得好,到公司里去做商業(yè)化,然后再把賺來的錢反哺學(xué)校,形成一個良性循環(huán)。因此在當前階段,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是非常有價值的。
可能現(xiàn)在更重要的是抄作業(yè)、抄成功的案例,看看怎么能夠通過。無論是政府、高校還是公司,找到一個合適的模式后盡快去推。因為現(xiàn)在AI 就像信息革命,現(xiàn)在處于AI 革命的初期,越是初期,產(chǎn)學(xué)研越重要。如果這時候沒抓好機會,可能就錯過了,到后面就是產(chǎn)業(yè)了。就像現(xiàn)在移動互聯(lián)網(wǎng)有很多創(chuàng)新,實際上不是高校在做,而是企業(yè)在做了。因為此時企業(yè)會有更多的資金,能去容錯,讓內(nèi)部賽馬式去搞。但現(xiàn)在AI、具身智能、人形機器人都沒到這個階段。現(xiàn)在除了小米(非常佩服小米這樣級別的公司愿意去做),實際上很多大公司沒有非常篤定入局的,這時更需要“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合。
5 幫助研發(fā)人才盡快上手使用
松延動力(北京)公司聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO張世璞發(fā)現(xiàn):近兩年很多炫酷的演示是讀博一博二的95 后甚至00 后年輕人做出來的,所以現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展迭代的速度非??欤踔潦前丛聛碛?。
從產(chǎn)學(xué)研角度看,一個重要的問題是:學(xué)生拿到了機器人,在開始調(diào)試時會遇到很多問題,企業(yè)能夠幫助的是盡量縮短熟悉時間、降低成本,使這些優(yōu)秀的年輕人拿到了這些基礎(chǔ)設(shè)施以后,可以很快地驗證自己的想法,讓他們自己的POC(proof of concept,概念驗證)得到快速迭代。
所以這是作為創(chuàng)業(yè)公司/ 企業(yè)應(yīng)該要去做的,而不是讓大批的研發(fā)型人才把時間過度浪費在工程上(注:當然,必要的一些工作也是磨練研發(fā)人才的手段和階段)。
6 高校和企業(yè)可以深度磨合
樂聚公司董事長冷曉琨稱,產(chǎn)學(xué)研是樂聚一直在做的事情。因為樂聚是2016 年由10 位哈工大師兄弟成立的,當時大家都在讀書。冷曉琨當時年齡最大,讀博一,剩下是研一或本科生。2021 年冷曉琨畢業(yè),成為學(xué)校的特聘教授兼實驗室副主任,因此他一直橫跨著產(chǎn)和研。從產(chǎn)和研結(jié)合看,人形機器人是一個集成度特別高的場景或產(chǎn)品,一所高校一個實驗室很難聚集這么多的技術(shù)和人才;但是企業(yè)適合做這種大工程性的工作,并且能進行產(chǎn)業(yè)化落地。所以發(fā)揮企業(yè)和高校的兩方優(yōu)勢:學(xué)生、高校實驗室更擅長創(chuàng)新性的工作,可以去布局未來1~3 年的工作,而企業(yè)擅長把最新的創(chuàng)新盡快落地。所以這時很考驗高校和企業(yè)之間的磨合,這是一項比較有挑戰(zhàn)的工作。
7 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合使三方多贏
智平方創(chuàng)始人兼CEO 郭彥東有豐富的經(jīng)歷,無論在美國做博士,還是在微軟、小鵬、OPPO 工作,經(jīng)常牽頭跟學(xué)校的教授、院士合作。
郭彥東在企業(yè)做技術(shù)管理時,從與學(xué)者的合作中收獲頗多。因為機器人技術(shù)非常前沿,需要產(chǎn)學(xué)研的加持。看到很多老師兼職做創(chuàng)業(yè),很多創(chuàng)業(yè)者兼職做老師,通過這些創(chuàng)新的模式把產(chǎn)學(xué)研更緊密地結(jié)合在一起。在此介紹兩點。
首先,《科學(xué):無盡的前沿》一書雖然是70 多年前的思考,探討的是怎樣用創(chuàng)新去驅(qū)動經(jīng)濟的發(fā)展。實際上,產(chǎn)學(xué)研、很多研發(fā)是非常典型的紡錘形,源頭是對于結(jié)果不那么敏感的、更長期的、更高遠利益的投入。因此不管人形機器人的創(chuàng)業(yè)有多么火爆,不要把源頭的重要性忽視掉——還是有非常多的硬核科學(xué)問題等著教授們?nèi)ソ鉀Q。
第二,樂聚公司冷曉琨董事長曾提到:在做批量研發(fā)或系統(tǒng)級創(chuàng)新時,企業(yè)通常會有一個更成規(guī)模和成系統(tǒng)的平臺,這時怎樣去把老師們很了不起的單點技術(shù)引進、消化到企業(yè)的創(chuàng)新系統(tǒng)里,是需要多年積累和一些實操手感的,讓老師們覺得既不浪費其時間去做大量的工程化,又也能讓他們的技術(shù)真正地在產(chǎn)業(yè)中用起來。產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,對于國家、企業(yè)和老師是多贏的。
8 企業(yè)向?qū)W校提供項目,可以招到滿意的畢業(yè)生
大連蒂艾斯公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁李博陽稱,學(xué)生畢業(yè)前更多地參與到企業(yè)項目里,可使企業(yè)招聘用人較容易。
現(xiàn)在很多高校老師有好技術(shù)沒有充分地挖掘出來,有一些項目在做的初期可能并不是專門為人形機器人做的,但是可以跟人形機器人結(jié)合。所以可以在體制的設(shè)計上更加開放,使高校的科研成果能夠更多地讓企業(yè)接觸到。企業(yè)可以到學(xué)校去選擇適用的、能夠進一步轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中的技術(shù)。
另外,在人才方面,很多高校優(yōu)秀的博士、碩士到了人形機器人企業(yè)后很難立刻上手,馬上融入到企業(yè)創(chuàng)新的交叉學(xué)科的環(huán)境中來。所以學(xué)生在校期間,除了老師帶他們來做一些項目之外,企業(yè)也可以提供更多的前沿項目,例如跟市場產(chǎn)品更緊密結(jié)合的項目(因為企業(yè)對市場和產(chǎn)品更為敏感),可以把這些帶到學(xué)校,從中提煉出科學(xué)問題,讓學(xué)生參與進來。那么企業(yè)在招人、用人方面會較容易。
9 高校和企業(yè)互補的案例與建議
深圳市眾擎機器人公司創(chuàng)始人兼CEO 趙同陽談了自己的經(jīng)歷。從2016 年創(chuàng)業(yè)到2018 年,碰到了很多算法問題。例如2016 年時,市面上找不到合適的力控算法。所以從2018 年到2019 年年初,盡管公司的硬件本體出來了,但是力控算法在國內(nèi)還沒有。不過當時有個契機是MIT 把算法開源(注:這也是源于高校的力量),但是國內(nèi)真正能用起來的沒有幾人。
為此,眾擎找到了山東大學(xué)控制學(xué)院的一位知名教授,他及學(xué)生們的能力很強,但是他們說可以把算法搞定,不過對于本體硬件可能需要6 個月時間。6 個月是企業(yè)難以接受的。最后,眾擎用了不到6 周就把本體做出來了。所以眾擎的產(chǎn)品聯(lián)合了山大的軟件成果。
MIT 的那套算法可以在國內(nèi)實現(xiàn)之后,眾擎希望把它分享出來,成為一個開源的項目。
在與學(xué)校合作的過程中還發(fā)現(xiàn)了一個問題:鐵打的學(xué)校流水的學(xué)生,一代一代的學(xué)生使得學(xué)生的技術(shù)積累不是非常有系統(tǒng)性,會造成人才的斷裂問題。例如過去3 年中,關(guān)于控制的人才隨著學(xué)校的培養(yǎng)應(yīng)該是足夠多起來,但今年這樣的人才仍是非常稀缺的。
但是眾擎仍然愿意求助于高校。高校在算法方面一直是處于前沿的,但是落地是有難度的。尤其很多高校在仿真環(huán)境里做得很好,但是到實物上很難確保。因此企業(yè)與高校聯(lián)合起來去解決問題,可填補從技術(shù)到工程落地的鴻溝。
另外,關(guān)于企業(yè)和高校的利益問題,很多高校需要發(fā)論文的配合,企業(yè)可以協(xié)助他們。企業(yè)需要知識產(chǎn)權(quán)和商業(yè)上的成功。實際上高校和企業(yè)是可以互利互惠的。
最后,關(guān)于高校的教育體系,很多課程還是比較傳統(tǒng)、陳舊的知識,與企業(yè)所需要的一些先進算法等知識還有一點兒差距的,但是學(xué)校的課程已經(jīng)固化了。因此希望高??梢噪S時更新課程,這樣才能保證企業(yè)和高校時刻能在行業(yè)里處于前沿。
(本文來源于《EEPW》202409)
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