工業(yè)機器人從自動化向智能化轉(zhuǎn)變,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)普遍的共識。據(jù)高工機器人不完全統(tǒng)計,過去一年里,已有20余家工業(yè)機器人企業(yè)將“智能機器人”納入經(jīng)營范圍,并在機器人智能化、具身智能領(lǐng)域加大投入。
在工業(yè)場景,傳統(tǒng)工業(yè)機器人的智能化程度不足,仍然有大量工藝和崗位依賴高強度的人力操作,尤其是小批量、多品種的混產(chǎn)崗位,對“懂工藝的智能機器人”需求迫在眉睫。
盡管終端客戶對智能機器人的需求不斷提高,但人工智能技術(shù)的優(yōu)勢仍然在虛擬數(shù)字世界中,當前具身智能大模型與機器人的融合,仍然停留在“20歲的大腦、3歲的身體”階段,很難在工業(yè)生產(chǎn)場景中落地。
為了讓AI技術(shù)能在物理世界中發(fā)揮強大功能,讓機器人進一步解放人類雙手,從“機械執(zhí)行”到智能感知、自我決策、高效執(zhí)行復(fù)雜任務(wù),加快先進IT(信息技術(shù))與OT(運營技術(shù))的融合,打通AI大模型技術(shù)與機器人操作語言的壁壘,機器人控制系統(tǒng)的變革勢在必行。
作為在機器人與運動控制領(lǐng)域深耕近20年的先鋒企業(yè),拓斯達在探索人工智能與機器人融合的過程中,交出了一份推動具身智能更好在工業(yè)場景落地的“答卷”。
日前,拓斯達攜新一代智能機器人控制平臺,在華為中國合作伙伴大會2025中出席亮相,該平臺基于鯤鵬+openEuler技術(shù)底座打造,從硬件到操作系統(tǒng),再到軟件實現(xiàn)全鏈條國產(chǎn)化。
據(jù)高工機器人了解,新一代智能機器人控制平臺基于云-邊-端協(xié)同架構(gòu),構(gòu)建開放型智能控制生態(tài)系統(tǒng),該平臺通過400余個標準化API接口,全面支持Python、C++、C#等主流開發(fā)語言生態(tài),以此實時解析LLM(大語言模型)、VLM(視覺語言模型)、VLA(視覺-語言-動作模型)等多模態(tài)大模型的語義指令,讓大模型“看得懂”“聽得懂”,并實現(xiàn)自然語言指令到機器人動作的端到端轉(zhuǎn)化。
新一代智能機器人控制平臺將作為人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地的核心載體,加快讓人工智能走向真實物理世界的步伐。
作為國內(nèi)率先與大模型公司合作的工業(yè)機器人企業(yè)之一,拓斯達已在具身智能領(lǐng)域深耕4年。如今,隨著與更多AI大模型廠商合作的深入,以及具身智能相關(guān)子公司的成立,拓斯達正在全面加速擁抱具身智能時代。
做IT與OT融合的橋梁
時針撥轉(zhuǎn)到2021年,為了研發(fā)新一代控制系統(tǒng),一個代號為“X”的項目在拓斯達內(nèi)部成立。
據(jù)拓斯達總工程師張曉輝博士介紹,工業(yè)自動化領(lǐng)域長期存在的IT與OT系統(tǒng)異構(gòu)難題,一直是制約機器人智能化進程的主要障礙。“X”項目的核心是探索如何將IT、OT之間的壁壘打通,將新穎的IT技術(shù)運用到機器人和物理世界中去。
隨著ChatGPT等生成式大模型的橫空出世,他與研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn),生成式AI技術(shù)可以加速機器人在一些工藝上的開發(fā)進程,而成熟的AI技術(shù)想要在物理世界大顯身手,需要一個能夠鏈接物理世界和數(shù)字虛擬世界的載體。
正如英偉達創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛所言,“人工智能的下一個浪潮將是具身智能”,機器人正是這樣一個絕佳載體。
拓斯達研發(fā)的新一代控制平臺,與時代的浪潮不謀而合。2021年,拓斯達與國創(chuàng)工軟合作推出了基于歐拉操作系統(tǒng)(openEuler)的新一代X5機器人運動控制平臺,為機器人控制系統(tǒng)帶來豐富的IT語言接口,并支持通過AI大模型調(diào)用生成控制指令。
就這樣,拓斯達研發(fā)的X5機器人運動控制平臺成為鏈接AI大腦、機器人本體的橋梁,承擔起“小腦及脊椎”的關(guān)鍵作用,拓斯達也成為工業(yè)機器人行業(yè)中最早開始布局具身智能的企業(yè)之一。
經(jīng)過近幾年的技術(shù)迭代,拓斯達認為,其機器人控制系統(tǒng)正逐步發(fā)揮IT、OT技術(shù)融合“中間件”的關(guān)鍵作用。
張曉輝博士認為,未來AI會構(gòu)建起一個標準化的生態(tài),讓更多的普通人會操作機器人。他預(yù)測,在當前AI變革浪潮中,機器人的應(yīng)用量將會增長到當前10倍~20倍的規(guī)模。
在這個顛覆性的變化過程中,為了讓更多人能輕松運行和操作機器人,打破各家機器人操作語言的復(fù)雜、晦澀、非通用性,調(diào)用原有龐大的IT資源和能力,發(fā)揮IT與OT技術(shù)融合的“中間件”作用將尤其關(guān)鍵。
基于此,拓斯達在控制系統(tǒng)中提供Python、C++、C#等多種編程語言原生API接口與離線編程開發(fā)平臺,已開放超過400個功能接口,并通過容器化、虛擬化技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為中間件。
通過這樣的設(shè)計,可以實現(xiàn)靈活彈性部署機器人控制系統(tǒng)。“這意味著將來你的手機中可能也會裝有機器人控制器。”張曉輝博士解釋到。
拓斯達新一代智能機器人控制平臺采用18+16軸毫秒級協(xié)同控制技術(shù),支持復(fù)雜場景多機聯(lián)動,可以同時完成2-4臺機器人的操作控制。基于該技術(shù),拓斯達正在逐步優(yōu)化雙臂機器人在不同場景的協(xié)同應(yīng)用方案。
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,做到實時推理和精準執(zhí)行指令。
同時,研發(fā)團隊基于該控制平臺構(gòu)建數(shù)據(jù)采集平臺,以高精度、低延遲的方式實現(xiàn)多模態(tài)數(shù)據(jù)采集與AI訓(xùn)練閉環(huán),實現(xiàn)高精度工業(yè)數(shù)據(jù)實時同步與模型迭代,為機器學(xué)習(xí)算法的持續(xù)優(yōu)化提供高質(zhì)量的“燃料”。
就這樣,“X”從傳統(tǒng)的運動控制系統(tǒng)的硬件載體,逐步進化成與AI結(jié)合的“感—算—控”一體化的新一代智能機器人控制平臺。
先讓AI更智能,再賦能千行百業(yè)
當前AI行業(yè)處于百花齊放的階段,但AI的智能化程度還遠未能滿足當前物理世界中工業(yè)生產(chǎn)的實際要求。一方面是工業(yè)數(shù)據(jù)采集困難,“巧婦難為無米之炊”;另一方面,機器人的操作系統(tǒng)語料較少,各大廠商的編程語言私有化程度高,不利于大模型進行訓(xùn)練。
張曉輝博士認為,要先讓AI先成長起來,再讓AI去賦能實際的工業(yè)場景,在此過程中再將AI掌握的能力外溢到家庭和商用場景。為此拓斯達一直保持著開放的態(tài)度,希望能集百家之長,讓具身智能機器人從“能干活”向“干好活”轉(zhuǎn)變。
為了增強人工智能的通用性和泛化能力,拓斯達正從原始技能出發(fā),逐層抽象并累積組合,以此不斷為智能機器人構(gòu)建新的技能集。
張曉輝博士用一個比喻形象地解釋道,“具身智能現(xiàn)在好比一個三歲小孩,需要去學(xué)每個技能。隨著技能的不斷累積和掌握,它能夠應(yīng)對越來越多的場景時,將自然成長為一個通用型智能體。我們的目標是把它從三歲小孩逐步培養(yǎng)成博士生。”
為此,拓斯達先后與阿里云、國創(chuàng)工軟、華為云、智譜華章等企業(yè)達成合作,引入LLM、VLM、VLA等大模型技術(shù),積極構(gòu)建面向工業(yè)具身智能機器人應(yīng)用的“云-邊-端”協(xié)同體系,賦予機器人環(huán)境感知、推理決策、行為控制、人機協(xié)同、自主學(xué)習(xí)等能力。
張曉輝博士認為,通過與云服務(wù)商在AI大模型、算力等領(lǐng)域的合作,能夠更快地訓(xùn)練出面向特定行業(yè)、特定領(lǐng)域的垂直模型,去解決制造業(yè)的痛點問題。
隨著機器人控制平臺在軟件架構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化、標準化接口不斷豐富,以及對各種大模型的兼容性增強,智能機器人可以根據(jù)不同場景進行策略組合,不斷強化其通用能力。
聚焦工業(yè)場景,智能開拓未來
3月13日,拓斯達與智譜華章成立了廣東矩陣智拓科技有限公司(簡稱“矩陣智拓”)。矩陣智拓的成立,將持續(xù)推進具身智能機器人的研發(fā),實現(xiàn)“機器人即服務(wù)”的新模式,加速具身智能機器人在各應(yīng)用場景中的靈活部署和低成本應(yīng)用。
張曉輝博士表示,雙方共同成立的矩陣智拓,將整合智譜華章前沿的AI研發(fā)實力與“清華系”在AI領(lǐng)域的豐富資源,與拓斯達在工業(yè)領(lǐng)域積累的近20年經(jīng)驗,以此加速AI技術(shù)的落地應(yīng)用,并更高效地推動工業(yè)智能化進程。
目前,拓斯達自主研發(fā)的運動控制平臺已批量應(yīng)用于機器人、電動注塑機等產(chǎn)品。
為什么選擇在工業(yè)場景?張曉輝博士認為,工業(yè)場景是智能機器人發(fā)展的必經(jīng)之路。
首先,在工業(yè)場景中,即使AI大模型的智能程度不高,通過標準化的設(shè)計和自動化設(shè)備輔助,智能機器人同樣能夠完成相當出色的任務(wù);其次,工業(yè)場景作為一個半封閉的隔離環(huán)境,安全性相對可控;最后,智能機器人同樣可以在工業(yè)場景不斷學(xué)習(xí)新的技能,經(jīng)過抽象、組合,最后完成迭代,增強其通用性,反哺在商用和家庭場景。
作為業(yè)內(nèi)少數(shù)擁有“上游核心零部件——中游工業(yè)機器人本體——下游自動化系統(tǒng)集成應(yīng)用”全線布局的企業(yè),拓斯達的新一代智能機器人控制平臺能夠直接通過集成業(yè)務(wù),將AI能力帶給終端客戶,共同采集工業(yè)數(shù)據(jù),優(yōu)化智能機器人在不同工藝段的能力,最終以“專用大模型”及工作站的形態(tài)反哺工業(yè)生產(chǎn),解決企業(yè)智能化升級的痛點。
相比機器人本體企業(yè)、控制器企業(yè),這種與終端客戶快速協(xié)同部署AI的能力,也是拓斯達在具身智能領(lǐng)域能夠快速進行產(chǎn)品落地的優(yōu)勢所在。
“具身智能時代的到來,正在改變原有的機器人產(chǎn)業(yè)鏈,在新的技術(shù)條件下,大家進入了同一起跑線上,這個時刻,生態(tài)位開始重新分配”。張曉輝博士表示,拓斯達將繼續(xù)圍繞用戶的痛點和價值點,通過提升機器人的智能化水平和場景適應(yīng)性,力爭成為“最懂工藝的智能機器人”。
創(chuàng)業(yè)初期,“拓斯達宣言”里有一句話叫作“不談戰(zhàn)略,專注執(zhí)行”,因為專注執(zhí)行,才能讓每一步都更加堅定。在探索人工智能的道路上,拓斯達的智能控制平臺從底層硬件到操作系統(tǒng),再到上層軟件已實現(xiàn)全鏈條國產(chǎn)化。
面對具身智能的時代浪潮,拓斯達將一以貫之地構(gòu)建大模型與“小腦”之間的專屬模型,持續(xù)探索IT與OT的融合,實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界無縫對接,堅守生態(tài)位,推動具身智能生態(tài)化、商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化成功落地。
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原文標題:打造“最懂工藝的智能機器人”,國產(chǎn)機器人控制平臺如何加速“智能涌現(xiàn)”?
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