
中国服装智能制造联盟专家组副组长
东华大学教授 闻力生
一、人形机器人的发展
众所周知,我国机器人从1996年开始探索发展,2014年进入发展启动期,在经过短短两年市场启动期后,即2016年就进入高速发展期,从2016年到现在的2023年,机器人年增长率都在10%之上,从机器人市场规模来看,2023年工业机器人市场规模达到99亿美元、服务机器人市场规模达到83亿美元、特种机器人市场规模达到28亿美元,见图一。
图一 机器人市场规模及增长率
人形机器人是一种具备人类外貌和行为特征的机器人,它可以分布在工业机器人、服务机器人和特种机器人各类别当中。全球研制人形机器人最早的是日本早稻田大学,2000年前后以日本为主体研制的ASIMO等人形机器人问世,这个时期对人形机器人的主要研究是运动控制,此早期发展阶段常被称为第一阶段;第二阶段是以2015年美国波士顿动力发布的Atlas等为代表的高动态运动+环境感知阶段;第三阶段是今年逐步展开的以大模型智能化为核心驱动的具身智能人形机器人阶段,见图二。
图二 人形机器人发展各个阶段
人形机器人既需要极强的运动控制能力,也需要具备非常强的感知计算能力。人形机器人能适应各类现实生活场景,使得机器人能从专用转向通用,增大规模效应降低成本。人形机器人也被视为是实现具身智能的最佳物理形态之一。人形机器人能做各种各样的事情,见图三。
图三 人形机器人做各种事情
人形机器人除了各部分柔性关节之外,主要有传感器、伺服电机、减速器、电池系统、电驱系统和人工智能技术等构成,见图四。
图四 人形机器人构成
人形机器人产业链由它的上下游组成,上游主要是它的零部件供应商,下游是它的应用领域,见图五。
图五 人形机器人产业链
目前,全球人形机器人主要品牌有美国的特斯拉、波士顿,日本的本田,中国的优必选、小米,英国的Engineered Arts等等,其人形机器人名称及发布时间和特性见图六。
图六 人形机器人主要品牌
二、智能人形机器人的分类
三、未来AGI将助力服装智能制造

不同智能机器人在服装制造业替人做什么呢?不同智能机器人在服装制造工厂及车间替人的服务形式有以下几种:替代人对服装产品的原辅料、加工半制品等进行提取、搬运、输送服务;代替人操作服装加工设备,解放员工的劳动力;以“人-智能机器人-智能机器”三位一体组成模块式工位、产线车间、工厂运维,解放员工的体力与脑力劳动。自“中国制造2025”以来,我国服装制造业为了实践服装智能制造工厂,也在工厂车间不断地采用机器人代替人作业,不过过去我们用的机器人大多数是多臂机器人,例如:图八是用六轴机器人和缝制机械所组成的服装零部件加工无人工作站,机器人负责抓取传送衣片,并与缝制机械协同加工。当然,也可以采用3D机器人缝纫机对服装零部件进行直接缝制,不过此时多臂机器人终端缝纫机所走的轨迹是空间缝制轨迹,见图九。


从以上可见,各种形式的多臂机器人确实能够在服装制造业中替代员工进行生产,但是要它直接替代一个缝纫机员工直接操作缝制还是有很多困难,有些人工缝制的动作是它完成不了的,例如在缝制吊挂线下操作缝纫机进行的衣服零部件加工,要进行很多缝制辅助工序,需要具有一定脑力和劳力知识的员工才能完成,使用多臂机器人很难做到。但是,具有灵巧手的自适应、自决策、自行动的人形机器人将来就可以做到,这样的人形机器人可解放员工的脑力和劳动力。
而今,在我们先进的服装制造业已经开始应用人形机器人替代人工,例如:服装用辅料的存放、提取、输送等(见图十),衣片的抓起、折叠、摊铺、摆放等(见图十一)。
图十 辅料的存放提取输送作业
图十一 衣片的抓起折叠摊铺摆放作业
从这些人形机器人的作业情况来看,它们的智能程度也只是具身智能人形机器人的一种形式。因为具身智能人形机器人可以被设计和编程用来执行复杂性、重复性、繁重或危险的任务,从而减少员工的工作负担和潜在的伤害风险。它们可以精确执行精密的操作,提高生产效率和产品质量,并且在需要时可以不停产地连续工作。如果以上一些工作让通用人工智能人形机器人去做,当然不在话下,只是这样就显得浪费机器人人材,因为通用人工智能人形机器人它具备更高级的智能能力,可以通过自主学习和推理来适应不同的生产需求和环境变化,进行更复杂的决策和问题解决,经与其他设备和系统的互联,实现制造业的全自动化生产。
总之,具身智能人形机器人和通用人工智能人形机器人在未来可以替代制造业员工,但它们并不能完全取代人类员工的所有工作,因为人类员工在许多领域仍然具有独特的优势,比如创造力、灵活性、复杂问题的解决能力、洞察力和与其他人的协作能力等。
也因为人形机器人全面替代制造业员工是一个十分复杂的问题,它涉及到多个层面的因素。目前至少有以下一些层面的因素需要考虑:
技术层面----①要研究发展更强大的人工智能技术;②要提高人形机器人的感知和运动能力,以适应各种制造任务的作业;③要开发具备自主性更强、灵活性更强的人形机器人系统。
社会层面----①需要制定适当的法律和政策,以管理和监管人形机器人的使用和影响;②要推动就业和教育体系的变革,帮助人们适应和应对人形机器人替代人工的挑战。
伦理层面-----①因为人形机器人的替代和应用涉及到人机关系、隐私保护、责任分配等一系列伦理问题,需要处理好伦理和道德问题等等。
四、结语
图十二 真人蒋昌建与机器人蒋昌建对话
这清楚地告诉人们,替代蒋昌建教授的智慧人形机器人蒋昌建一定会永远活下去。因此,我们有理由说服装吊挂线下的缝制车间,那排排坐的缝制员工一定会被排排坐的智能人形机器人所替代,直到永远!见图十三。

2023年11月稿于上海
文章来源:中国服装协会