AI 模型与平台

物理AI的崛起:波士顿动力-谷歌DeepMind联盟如何改变一切

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The Rise of Physical AI: Why the Boston Dynamics–Google DeepMind Alliance Changes Everything

物理AI指的是能够在物理世界中感知、推理和行动的智能系统。这些系统不仅仅局限于屏幕、服务器或数字空间,而是能够在重力、摩擦和非结构化条件下运行的环境中运作。因此,物理AI必须满足比传统人工智能(AI)更严格的技术和安全要求。与仅限于软件的模型不同,物理AI直接将感知和决策与执行器连接起来。这使得机器人能够处理真实物体,导航真实空间,并在实时中与人类操作员一起工作。

多年来,机器人和人工智能的发展一直沿着不同的路径进行。机器人研究主要集中在机械系统上,包括电机、关节和控制算法。相比之下,人工智能研究则集中在数字环境中的推理和学习,包括大型语言模型和基础模型。这种分离限制了通用机器人的进步。因此,机器人实现了高精度,但缺乏适应性。人工智能系统则表现出强大的推理能力,但缺乏在工厂或物流中心的物理存在。

这种差距开始在2026年缩小。波士顿动力和谷歌DeepMind的联盟,由现代汽车集团支持,将先进的机器人硬件和基础模型智能结合在一起,部署在真正的工业环境中。因此,物理系统和智能推理开始作为一个单一的系统运行,而不是两个独立的层次。因此,物理AI超越了实验研究,进入了真正的操作使用。

物理AI和GPT-3时刻

物理AI在真实世界中运行,而不是仅仅在屏幕或服务器上。与生成式AI不同,后者可以生成文本、图像或代码,并且错误风险较低,物理AI可以在人、机器和设备周围移动真实机器人。这种世界中的错误可能会造成损害、停止生产,甚至产生安全隐患。因此,物理AI的每个层次都需要考虑可靠性、时序和安全性,从感知到运动。

GPT-3模型有助于解释物理AI的重要性。GPT-3展示了一个大型语言模型可以执行诸如翻译、摘要和编码等任务,而无需为每个任务创建单独的系统。同样,基于Gemini的机器人模型为机器人提供了一个共享的认知层,可以处理多个任务和机器。工程师不需要为每种情况编写详细的指令,机器人可以通过数据和模型更新来改进。它们的智能会增长和传播到所有它们控制的机器中。

通过将先进的硬件与基础模型智能相结合,波士顿动力-谷歌DeepMind合作标志着机器人的真正GPT-3时刻。它展示了机器人可以在复杂的真实世界环境中安全、适应性和持续学习地运行。

视觉-语言-行动模型(VLA)和机器人新的方法

VLA模型解决了机器人中的一个重要问题。传统机器人将感知、规划和控制视为独立的系统。每个模块都被独立设计、调试和测试。这使得机器人变得脆弱。即使是小的环境变化,例如物体位置的变化或不同的照明,也可能导致错误。

VLA模型将这些步骤合并为一个系统。它们将机器人看到的东西、被告知要做的事情和应该如何行动联系起来。这使得机器人能够更顺畅地计划和执行任务。没有必要为每个步骤单独编程。

例如,使用VLA模型的机器人可以在接收指令(例如“清理这个工作站并按大小对金属零件进行分类”)的同时获取图像和深度数据。该模型直接将其转化为行动命令。由于该系统从大型数据集和模拟中学习,因此它可以处理照明、物体位置和杂乱的变化,而无需不断重编程。

这种设计使得机器人更加灵活和可靠。它们可以在复杂的环境中工作,例如混合产品仓库或与人类共享的装配线。此外,VLA模型减少了部署机器人在新环境中的时间和精力。因此,物理AI可以执行传统机器人难以或无法执行的任务。

使用Atlas和Gemini机器人扩展物理AI

传统的工业机器人在可预测的环境中运行良好,在那里零件是固定的,运动是可重复的。然而,它们在具有变化的环境中(例如混合产品仓库或任务变化的装配线)中遇到困难。主要问题是脆弱性,即使小的变化通常需要工程师重写控制逻辑。因此,扩展性受到限制,自动化变得昂贵且不灵活。

波士顿动力和谷歌DeepMind的合作通过将先进的硬件与基础模型智能相结合来解决这个问题。Atlas被重新设计为一种用于工业操作的全电动人形机器人。电动执行提供了精确的控制、能效和降低的维护,这对于连续生产至关重要。另外,Atlas并不完全模仿人类解剖结构。其关节超出了人类的极限,提供了额外的伸展和灵活性。高自由度支持复杂的操作任务,并允许机器人适应狭窄的空间或不寻常的零件方向。因此,Atlas可以执行更广泛的功能,而无需专用夹具。

Gemini机器人作为Atlas的数字神经系统,持续处理视觉、触觉和关节反馈,以维持对环境的最新理解。这使得机器人能够实时调整运动,纠正错误并从干扰中恢复。此外,一个Atlas单元学习的技能可以在其他机器人中共享,提高机器人群的性能。因此,多个机器人可以在工厂和地点中高效运行,并从经验中持续学习。

早期的人形机器人严重依赖于远程控制,即人类控制每个动作。这种方法引入了延迟,增加了成本,并限制了可扩展性。相比之下,Gemini机器人支持基于意图的任务执行。人类提供一个目标(例如“组织这些零件”),然后Atlas计划和执行必要的动作。监督员监控操作,但直接控制被最小化。因此,任务执行变得更加高效,并且可以在工业环境中大规模部署。

现代汽车的物理AI愿景和工业优势

现代汽车集团已经将其重点扩展到汽车制造业以外的机器人和智能系统。另外,其元移动愿景包括工厂、物流中心和服务环境。因此,物理AI自然适合这一战略,因为它使机器人能够执行传统自动化无法处理的任务。此外,机器人在工作过程中收集操作数据,这提高了它们的性能。因此,它们成为核心基础设施的一部分,而不是实验工具。

佐治亚元工厂(Hyundai Motor Group Metaplant America)是物理AI的第一个真实世界测试平台。在这里,自动化、数字孪生和机器人在实时生产车间中密切合作。模拟中学习的技能直接应用于真实任务。另外,来自这些操作的反馈更新了训练模型。这一持续的循环提高了机器人的性能并降低了操作风险。因此,跨多个工厂的大规模部署成为可能,并且该模型可以在全球范围内扩展。

传统的自动化在处理变异性和高编程成本时遇到困难,这使得许多任务仍然是手动执行的。同样,劳动力短缺和产品多样性限制了传统机器人可以执行的任务。配备了物理AI的人形机器人通过适应不断变化的环境和执行复杂任务来克服这些限制。此外,这种灵活性弥补了自动化的差距,并使得以前不可能的操作成为可能。市场预测表明,人形机器人在未来十年内可能会达到数十亿美元的规模。因此,现代汽车集团通过控制部署环境和机器人的智能来获得战略优势。

谷歌DeepMind的Gemini类模型为这些机器人提供了智能。工人可以使用自然语言给出指令,机器人使用视觉、触觉反馈和空间意识来解释这些指令。因此,机器人将人类的意图转化为精确的动作,而无需手动编码。多模式感知增强了材料处理。例如,机器人结合视觉和触觉数据来调整握力、力和运动。因此,精细或高价值的零件被安全处理。

数字孪生使大规模部署成为可能并且可靠。技能和策略首先在模拟中测试,然后应用于真实机器人。一旦验证,更新可以在整个机器群中共享。因此,物理AI以类似软件的方式扩展。先进硬件、基础模型智能和连接部署的结合为现代汽车集团带来了运营效率和明显的战略优势,在物理AI的新兴领域中。

人形机器人中的物理AI的未来

特斯拉的Optimus计划遵循垂直整合的方法。硬件、AI和部署都保持在内部,初始推出主要发生在特斯拉工厂内。相比之下,波士顿动力-现代汽车的模型将专用机器人、基础模型智能和工业部署通过协调的合作伙伴结合在一起。因此,机器人可以在更广泛的环境中运行,并处理更广泛的应用。这种合作也使开发者受益,他们获得了灵活性和更广泛的生态系统的访问权限。

与人类共享的工作空间增加了安全性的重要性。物理AI系统必须预测人类的移动并主动调整行动。因此,认证的控制层、冗余和机器人群的监控对于安全操作至关重要。另外,连接的机器人引入了新的网络物理风险。安全的身份验证、加密和运行时监控是必要的,以防止滥用。因此,网络安全与物理安全一样,是一个物理问题,必须从设计阶段就开始考虑。

模拟优先的工作流程降低了操作风险和成本。机器人在部署之前在虚拟环境中进行广泛的训练。增量推出允许在真实世界中验证和改进。此外,遥测和反馈循环为持续更新提供信息,提高了性能和采用的信心。因此,波士顿动力和现代汽车展示了如何在未来工厂和物流运营中扩展人形机器人中的物理AI,以实现安全、智能和可靠的运行。

结论

波士顿动力-谷歌DeepMind-现代汽车的联盟展示了机器人和AI如何合作的重大变化。通过将Atlas的先进硬件与Gemini类智能相结合,机器人现在可以在真实世界环境中安全、适应性和持续学习地运行。因此,物理AI从实验研究转向了实际的通用应用。

此外,通过基础模型和数字孪生实现的共享学习使机器人能够不断改进。一个环境中学习的技能可以转移到其他环境中,提高了机器人群的效率和可靠性。因此,人类可以专注于监督和复杂的决策,而机器人可以处理重复或危险的任务。

此外,早期采用物理AI的行业可能会在生产力和灵活性方面获得竞争优势。相反,延迟采用物理AI的公司可能会在运营效率方面落后。在结论中,这种联盟不仅建立了更具创新性的机器人,还展示了一个新的管理和扩展物理空间工作的模型。

阿萨德·阿巴斯博士(Dr. Assad Abbas)是巴基斯坦伊斯兰堡COMSATS大学的终身副教授,他在美国北达科他州立大学获得了博士学位。他的研究重点是包括云计算、雾计算、边缘计算、大数据分析和人工智能在内的先进技术。阿巴斯博士在著名的科学期刊和会议上发表了大量的论文,并做出了重要的贡献。他也是 MyFastingBuddy 的创始人。