戴盟机器人发布Sparky 1:人形机器人两大阵营已现，要能跑能跳还是要心灵手巧
- 2024年03月22日 10:03来源：戴盟（深圳）机器人科技有限公司人气：374
近日，人形机器人Figure 01爆火，引发了人们对未来人形机器人触达生活的无限遐想。日前，戴盟(深圳)机器人科技有限公司(以下简称戴盟机器人)也发布了其新品“Sparky 1”。这是该团队继仿人搬运机器人后推出的又一款突破性“巧手”产品，据悉，该机器人采用新一代视触觉传感+灵巧操作技术，旨在帮助人类完成更多任务挑战。“心灵手巧”阵营再添一员。
01 “心灵手巧”的戴盟Sparky 1
在常见的人形机器人中，往往重点展示的是它们的运动能力。而在「戴盟机器人」发布的新品中，则更多展示了“巧手”的可能性。比如，机器人一口气完成“插线束接口”“焊接电路板”“滴试剂”“熨衣服”“倒酒服务”“物体分拣”“整理书架”等人类才能实现的“精细化”工作，解锁了家庭、工业、商业、研发等多个场景作业能力。
从戴盟的新品发布中可以看到，机器人活动着五指灵巧手，右手拿起线束，左手挑出蓝色网线，瞄准对应接口，稳稳插进。看似一个很简单的动作，但实际上，网线的“水晶头”非上下对称，接口较普通USB更为复杂。人类“插网线”尚且经常出现“对不准”的小bug，而画面中的机器人动作流畅，实属惊艳。
随后，机器人瞬移到了“电子厂”。面对一块比半个巴掌还小的电路板，这位叫做Sparky 1的人形机器人，左手捏着头发丝般粗细的金属丝，右手拿着小巧的焊接工具，动作之从容堪比“电子厂”小哥。
紧接着，机器人又化身为滴试管的“实验助手”；熨衣服的“家庭助手”，倒酒的“餐厅服务员”。这些动作无一例外，均要求“眼尖手稳心不慌”。即便是“小脑”发育完全的人类，也要专心致志才能完成。
更为亮眼的是，这位“百变马丁”还能在图书馆整理书架！兼具“大长腿+灵巧手+5.1的视力”，Sparky 1不仅可以屈膝和弯腰，还可以通过身体的升降，将手中的书本稳稳放入2.2米高的书架。
整个新品发布看完，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人强悍的动手能力，不由得让人捏了把汗，难道机器人代替“打工人”上岗的时代大门，就要开启？
为何这么说？手是人类得以获得高度智慧的三大重要器官之一。一直以来，在通用机器人领域，除了大脑，最大的制约就是其能否拥有一双和人类一样的“灵巧手”。
纵观海内外，尽管国外一些双足机器人已经“解锁”了卓越的运动能力，有的甚至能跳舞、翻跟头、“搭桥”、“扛大包”，但依旧“拿不起”一颗小小的鸡蛋——既不因用力过度而捏碎，也不因力道过轻而摔破。
从设计来看，大多数人形机器人的手部多为简单2指夹爪，3指D'Claw，手部功能有限，只能做一些简单的开合动作，例如“推拉”门窗。
从感知来看，虽然有的人形机器人已经长出了“5指”，却发挥不出作用。因为，其中大多数机器人与环境的互动主要依赖于“视觉”、“语言”。而人类皮层的60%触觉和视觉相关，这种割裂“视觉”和“触觉”的运动感知方案，像是给人装上了“电动假手”，一般无法处理涉及精细触感的任务。
更进一步，当前大多数人形机器人“学习能力”有限，受困于较为初级的数据收集和遥操作技术，很难学习和适应新任务，成本也居高不下。
因此，无论是“眼、手、脑”的单个功能受限，还是整体协作不灵，当前大多数人形机器人无法代替人手完成复杂的实际作业。
那么，戴盟新品发布中的“心灵手巧型人形机器人”又是如何超越“拿鸡蛋”，文能“倒酒”，武能“焊接”？让我们一起来看看Sparky 1的“黑科技”。
02 破译“心灵手巧”的技术密码
Sparky 1能够完成这些多场景复杂动作首先归功于“多模态集成技术”。
以新品发布中的“插网线”为例。人类拿起一根网线并插入接口，需要动用“眼、手、脑”——“眼睛”涉及复杂的“标定”感知；“大脑”对“手”的控制区域，面积多达四分之一的大脑皮层；“手”的表面布满了触觉传感器，能感受振幅只有0.00002毫米的振动。
以上过程，至少同时涉及“视觉-触觉-动作”系统，这在人形机器人领域对应“多模态”技术。此外，机器人需要“听令行事”，还要加上“语言”模态。
而传统机器人系统主要依赖于单一模态或有限模态集成。即，听到了“拿网线”指令，但瞄不准“插口”的位置；或是，听到了指令，也瞄准了“插口”位置，但无法插进“插口”。
“五官少了眼睛，四肢少了手”，机器人就无法应对复杂的环境，也很难满足当下高标准的交互需求。
为此，「戴盟机器人」正在不断发展其“视觉-触觉-语言-动作端到端模型”的技术。这种多模态模型集成了视觉、触觉和语言处理能力，可以根据语言指令理解任务要求，通过视觉和触觉信号感知周围环境，并据此实时产生适当的动作信号来执行任务。
正是得益于多模态集成技术，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人化身巧手“裁缝”，在精细操作任务中预期成功率提高至少20%；鲁棒性显著提高，任凭环境复杂多变，依然能够“眼尖手巧心不慌”。
其次，归功于一双“长了眼睛”的五指巧手。
「戴盟机器人」开发出了基于光学触觉传感器的五指灵巧手，可以为机器人提供了类似人类的操作能力和触觉反馈。特别是相较于传统基于电阻、电容、压电和磁电式等的触觉感知方式，「戴盟机器人」采用基于光学的触觉传感技术，能够提供更多维度的触觉信息，如三维力、轮廓和纹理等等，这在国际上同样属于前沿技术。
另外一个“法宝”就是戴盟创始团队开发的新型视触觉传感器。该传感器由柔软的皮肤、嵌入式标记阵列、带有鱼眼镜头的网络摄像机组成。在受到接触力激励的同时，相机可跟踪标记运动并获得变形场。
这套方案有着三个典型优势：
(1)获取高模态的触觉信息：相较于常见触觉传感器仅能获得一维点阵(单点)的测量方式，戴盟创始团队开发的新一代触觉传感器，可得到三维力+轮廓+纹理等至少五维的模态信息；
(2)接近人手皮肤的感知维度：相较于点阵式排布的单点测量方式，这个新型传感器基于相机视野下整个接触面的图像感知，能够获得丰富的视觉信息，有助于精细的操作；
(3)通用于多场景的不同任务：不需要为每个任务定制传感器，基于手部触觉图像，就能进行端到端的学习，提高精细操作学习的泛化性。据悉，更可贵的是，与现有的触觉传感器相比，这种新型视触觉传感器更加易于制造。
得益于这双“长了眼睛”的巧手，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人能够执行细致的操作任务，甚至可以使用各类工具，进一步拓展了它的能力边界和应用场景。
再次，归功于低成本的“学霸”超能力。
人形机器人即便长了一副“类人”躯体，如果没有进行人类经验视角下的足量训练，具身智能机器人也永远停留在想象中。因此，机器人的学习数据收集系统是重中之重。
斯坦福开源ALOHA系统是这方面的佼佼者。该系统利用两个几乎完全相同的小型、模块化双臂移动机器人，形成了一比一还原的“示教者-跟随者”遥操作框架。然而，该系统收集的数据很难用于其他构形的机器人上肢；与真实机器人上肢一模一样的遥操作系统，不便携且价值高昂。
为此，「戴盟机器人」设计了一套基于外骨骼方案的遥操作与数据收集设备，兼具便携和高性价比。
数据收集员随时随地就能穿上这套包含“图像采集头盔、6/7自由度外骨骼双臂、五指手数据手套”的设备，在各个场景进行数据收集。帮助机器人通过模仿学习，熟悉各个工种，随时准备“上岗”。
最关键的是这套外骨骼方案，成本低但性能可不低。不仅能够实现遥操作的高精度对应，而且动作映射误差率低于5%，从而能实现高效精准的遥操作功能和大规模的非异构数据收集。
这不仅是技术上的创新，更是商业模式上的突破——其提供了一个经济有效的方案，解决高效数据收集和机器人学习优化的难题，进而有望通过大规模实用数据的收集，促进人形机器人技术的普及和应用，填补市场的空白。
03 解锁多场景的复杂任务
无论是端到端模型的创新，五指灵巧手的开发，低成本遥操作与数据收集设备的应用，都为解决行业长期存在的智能程度低下、手部笨拙、数据收集昂贵等难题提供了新方案。不仅让戴盟心灵手巧型人形机器人满足“高性能”与“商业化落地”的完美融合，还开辟了人形机器人在医疗、制造、服务等领域的广泛应用前景。
(1)工业场景：无需改造产线，戴盟心灵手巧型人形机器人就能够快速且准确地执行3C制造、零件装配等各种精细操作，提高生产效率和质量；在排爆、生化核危险物处置或危险场景操作中代替人类工作，减少工伤和事故风险。
(2)物流场景：在户外、室内场景承担物料搬运的任务，根据不同的物体体积和形状，规划路径完成搬运任务，大幅提升物流效率。
(3)科研场景：协助实验人员进行高精度操作，如整理线束、滴定试剂、拧开瓶盖等，可以应用于科研教育、航空航天、核能工业、生物医药等场景。
(4)医疗场景：协助医生进行复杂手术，提高手术精度和效率；帮助患者进行康复训练，减缓医疗压力，提升康复效果。
(5)家庭服务场景：协助家庭服务和养老助老操作，帮助老年人做简单家务；帮助运动功能障碍人士完成各项任务。
据悉，戴盟Sparky 1人形机器人还在不断进行任务学习中，操作的泛化性和成功率正在进一步提高。同时由于「戴盟机器人」聚焦于人形机器人的上肢“手-臂-脑”，至于下肢是轮式还是足式可根据场景需求进行选配。
综合来看，戴盟心灵手巧型人形机器人Sparky 1在戴盟整体产品规划发展中起到了承上启下的作用：一方面，以其稳定的轮式平台和优越的性价比，实现更快的场景落地；另一方面，为人形机器人更好地服务人类，提供更多的作业数据收集、模型训练和技术论证等相关技术支持。
04港科大孕育出的又一匹“创业黑马”
据了解，「戴盟机器人」孵化于被誉为机器人领域产业“黄埔军校”的香港科技大学，由国际知名机器人专家、港科大机器人研究院创始院长/讲席教授、新加坡国立大学教授、斯坦福大学客座教授王煜(Michael Yu WANG)和段江哗博士联合创立。
其他团队成员来自顶尖学府和研究机构，在人工智能算法、机械与拓扑优化设计、类人行为学习与交互、运动规划与控制等多个领域深耕多年，同时拥有从研发到全球推广的完整量产经验。
作为最早一批从香港来到深圳，践行深港协同创新的公司，「戴盟机器人」创立后获批入驻蓝海湾福田基地，并于2023年获【港科大蓝海湾孵化器黑马奖】。
(来源：2024.2.22《新闻联播》——「戴盟机器人」研发测试)
同时，作为机器人生态系统的一部分，「戴盟机器人」也与全球机器人社区分享知识、互相交流、共同推动行业走向更光明的未来。
根据高盛于2024年初发布的《人形机器人专题报告》中预测，在蓝海市场情景下，2035年全球人形机器人的出货量将达到140万台，全球市场总规模预计将达到380亿美元。
其中，可以肯定的是，兼具“心灵手巧”的仿人机器人必然会迎来市场爆发。产品落地的前提是深厚的技术积累，在此背景下，用自研技术构筑“技术长城”的厂商将会迎来广袤的未来。
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