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拓斯達新一代X5機器人控制平臺如何突破具身智能的“小腦”瓶頸？

2024-12-03 08:40:43來源：拓斯達科技 閱讀量：15971 評論

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導讀：具身智能是依靠物理實體通過與環(huán)境交互來實現(xiàn)智能增長的智能系統(tǒng)。

　　人人都在談具身智能，那什么是具身智能？
 
　　1950年，科學家圖靈在其論文《計算機器與智能》中提出了著名的圖靈測試，用以評估機器是否能夠展現(xiàn)出與人類相似的智能行為。這一理念，可以視為具身智能最早的起源之一。
 
　　具身智能是依靠物理實體通過與環(huán)境交互來實現(xiàn)智能增長的智能系統(tǒng)。“具身”是前提，即具有身體且能通過交互、感知、行動等能力來執(zhí)行任務(wù)；“智能”是核心，將人工智能技術(shù)嵌入物理實體如機器人身上，可顯著提升對環(huán)境的感知、交互和任務(wù)執(zhí)行能力。
 
　　具身智能的實現(xiàn)路徑：
 
圖片來源：峰瑞資本
 
　　具身智能包含【大腦】、【小腦】和【身體】。
 
　　【大腦】負責理解任務(wù)、感知外部環(huán)境、結(jié)合感知信息對任務(wù)進行分解，并做出執(zhí)行策略。
 
　　感知：具身智能可以感知并理解周圍環(huán)境，在物理環(huán)境中執(zhí)行具體任務(wù)。感知是具身智能交互世界的窗口，通過環(huán)境傳感器(如視覺、聽覺、觸覺、溫度、濕度傳感器等)、運動傳感器(如力傳感器、IMU 等)收集環(huán)境與自身狀態(tài)信息，作為決策環(huán)節(jié)的依據(jù)。
 
　　決策：根據(jù)感知的信息以及任務(wù)目標，對自身行為進行決策，并向控制模塊發(fā)出指令。該環(huán)節(jié)以中央計算單元與多模態(tài)決策算法為核心。
 
　　【小腦】負責運動控制、感知外界狀態(tài)，在大腦的策略下實現(xiàn)機器人動作的執(zhí)行和反饋。
 
　　控制：將決策指令轉(zhuǎn)化為實際操作，實現(xiàn)與物理世界的互動。為確保指令在微操作或高速運動場景中的準確執(zhí)行，該環(huán)節(jié)需要具備高精度控制能力，同時與感知模塊緊密協(xié)作，在閉環(huán)控制下實現(xiàn)實時調(diào)整。
 
　　【身體】負責行動，包含機器人的物理結(jié)構(gòu)和執(zhí)行器，它根據(jù)小腦層的運動規(guī)劃，實際操作機器人的各個關(guān)節(jié)和組件，完成既定的任務(wù)。
 
　　得益于多模態(tài)大模型技術(shù)的進展，【大腦】領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，不太存在數(shù)據(jù)匱乏的問題；而【小腦】，則是目前具身智能的主要技術(shù)瓶頸。
 
　　新一代X5機器人控制平臺發(fā)揮【小腦】的紐帶作用
 
　　拓斯達通過運動控制作為切口布局具身智能，推出“感-算-控”一體化的新一代X5機器人控制平臺并實現(xiàn)工業(yè)場景的應(yīng)用。該平臺將作為運動控制物理引擎接入AI仿真系統(tǒng)，發(fā)揮著類似人體“小腦及脊椎”的紐帶作用，加速具身智能技術(shù)在工業(yè)場景中的應(yīng)用。
 
　　在技術(shù)架構(gòu)層面，新一代X5機器人控制平臺采用靈活的云邊端架構(gòu)，根據(jù)不同的算力需求，將具身智能大模型劃分為云側(cè)、邊側(cè)和端側(cè)三種部署方式，實現(xiàn)具身智能大模型在多樣化應(yīng)用場景的精準適配。
 
　　云側(cè)部署優(yōu)化對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和復雜計算任務(wù)的能力，適合于需要集中處理和存儲大量數(shù)據(jù)的場景，例如AIGC大模型與語言大模型的應(yīng)用。邊側(cè)部署則強化了對實時性和低延遲的要求，適用于對響應(yīng)速度敏感的工業(yè)自動化和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，例如更加泛化的圖像識別功能。而端側(cè)部署則專注于提供高效的本地處理能力，尤其適合于對實時性和安全性有較高要求的場合，為機器人更加高精度的運動控制和感知提供實時性保障，例如實時環(huán)境感知能力與智能避障功能。
 
　　接口層面，支持Python、C++、C#等IT領(lǐng)域常用的開發(fā)語言框架，已開放超過400個功能接口，并提供自由協(xié)議、SDK等多種通訊協(xié)議，打通具身智能大模型與機器人之間的數(shù)據(jù)隔閡，實現(xiàn)大模型與控制器之間的順暢數(shù)據(jù)交互。
 
　　新一代X5機器人控制平臺作為拓斯達的自主研發(fā)成果，涵蓋從底層硬件到上層控制軟件及核心算法的多方位技術(shù)鏈條。
 
　　軟件層面：可依據(jù)具身智能大模型的訓練所需數(shù)據(jù)類型要求，提供優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)以支持模型訓練，優(yōu)化具身智能大模型的質(zhì)量。
 
　　硬件層面：結(jié)合國產(chǎn)操作系統(tǒng)，不同的具身智能應(yīng)用場景可以靈活地選擇搭配算力芯片和硬件方案，實現(xiàn)高效且多樣化的部署策略。
 
　　具身智能有望成為新型工業(yè)化的關(guān)鍵核心
 
　　“自動化工廠”早已屢見不鮮，但是能根據(jù)實時數(shù)據(jù)和環(huán)境變化做出智能決策和優(yōu)化調(diào)整的“智能化工廠”仍在發(fā)展中。
 
　　工業(yè)場景下，具身智能技術(shù)在規(guī)范性和成熟度上具備更加顯著的優(yōu)勢。具身智能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用使得工業(yè)機器人等完成從“能干活”到“會干活”的轉(zhuǎn)變，能夠極大提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，以此來為工業(yè)制造的智能化升級提供強大支持，將使得工業(yè)制造過程更加靈活、高效、智能。
 
　　展望未來，拓斯達將繼續(xù)依托底層控制技術(shù)，以機器人智能控制平臺作為智能中樞，發(fā)揮其紐帶作用，推進具身智能技術(shù)在實際場景中的應(yīng)用，促進人工智能與工業(yè)場景的深度融合。
 
　　TOPSTAR
 
　　拓斯達堅持“讓工業(yè)制造更美好”的企業(yè)使命，秉承“成為全球領(lǐng)先的智能裝備服務(wù)商”的愿景，通過以五軸聯(lián)動數(shù)控機床、工業(yè)機器人、注塑機為核心的智能裝備，以及控制、伺服、視覺三大核心技術(shù)，打造以核心技術(shù)驅(qū)動的智能硬件平臺，為制造企業(yè)提供智能工廠整體解決方案。
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