L'ère des robots humanoïdes approche : du lancement sur le marché à la fabrication industrielle

Du lancement sur le marché à la fabrication industrielle, l'ère des robots humanoïdes arrive

Les riches scénarios d’application de la Chine constitueront le meilleur terrain d’entraînement pour le développement de robots humanoïdes.

Le 29 décembre 2023, UBTECH a été officiellement cotée à la Bourse de Hong Kong. Lors de la cérémonie d'inscription, une apparition hautement technologique a été faite : le robot humanoïde Youyou (en forme de panda) a monté les marches sur scène et a remis le marteau-gong à Zhou Jian, président du conseil d'administration, directeur exécutif et PDG d'UBTECH , un autre robot humanoïde Walker S a fait ses débuts, tenant un autre marteau-gong, et a sonné le gong d'ouverture avec Zhou Jian.

Le son de ce gong n'est pas seulement la première fois dans l'histoire de l'humanité qu'un robot humanoïde est utilisé pour lancer le gong, cela signifie également que la porte à davantage de scénarios pour l'industrie des robots humanoïdes sera bientôt ouverte. l’humain dans le monde physique. L’ère d’une intégration plus profonde a également commencé. Le premier jour de cotation, le cours de l'action d'UBTECH a grimpé à 93,45 HK$, avec une valeur marchande approchant les 39 milliards de HK$.

Dans le passé, de nombreuses personnes avaient l’impression que les robots humanoïdes étaient leur coût élevé et leur mise en œuvre lente. Mais en fait, à mesure que les technologies associées ont progressivement mûri ces dernières années, les robots humanoïdes accélèrent leur mise en œuvre et de plus en plus d'entreprises ont commencé à entrer dans l'industrie. Parmi eux, UBTECH, établie depuis 11 ans, promeut la commercialisation de robots humanoïdes par ses propres tentatives. La grande ère des robots humanoïdes pourrait bien être à nos portes.

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Les robots humanoïdes ne sont plus de simples « produits conceptuels »

Lorsque des robots humanoïdes peuvent monter les marches, entrer dans le hall de la Bourse de Hong Kong et sonner le gong de la cotation, cela signifie non seulement la cotation d'une nouvelle entreprise, mais aussi l'arrivée d'une nouvelle étape et d'une nouvelle ère - Les robots humanoïdes sont passés du stade du concept à celui de la mise en œuvre. Cette cérémonie de référencement unique en est un exemple typique.

Passons d’abord en revue le parcours de développement des robots humanoïdes et d’autres types de robots.

Les robots humanoïdes ne sont pas « humanoïdes » depuis le début. Prenons l'exemple de Honda, qui a été le premier à développer des robots humanoïdes. Le prototype de robot ASIMO développé par Honda en 1986 n'avait en réalité qu'une seule paire de jambes et était un prototype bipède qui ne pouvait marcher qu'en ligne droite sept ans plus tard. en 1993, un torse et deux jambes ont été ajoutés. Ce n'est qu'avec deux bras qu'il peut avoir l'apparence de base d'un robot humanoïde, mais il ne peut pas effectuer de mouvements complexes. Le robot pourrait progressivement reconnaître les humains et simplement interagir avec eux.

Honda a d'abord les jambes, puis le tronc et les bras. Fondée en 2012, UBTECH a également connu un processus évolutif. Avec les débuts officiels de Walker S, la série de grands robots humanoïdes Walker d'UBTECH a été itérée jusqu'à la cinquième génération.

Mais contrairement à des entreprises telles que Honda, UBTECH dispose d'exemples de commercialisation et de tentatives d'exploration de robots humanoïdes plus réussis. En plus de la mise en œuvre du produit lui-même, UBTECH explore également l'application des technologies liées aux robots humanoïdes dans d'autres secteurs d'activité de l'entreprise, formant ainsi un cycle de rétroaction positive « technologie-entreprise ».

Dès le lancement du produit, Walker Walker a également mis en œuvre de nombreux cas dans les domaines des salles d'exposition scientifiques et technologiques nationales, des guides de salles d'exposition, des émissions de variétés cinématographiques et télévisées, de l'éducation à l'intelligence artificielle et de la recherche et du développement scientifiques. Dans le domaine de la fabrication industrielle, le robot humanoïde UBTECH Walker X a été formé et testé dans des scénarios d'usine intelligente et est principalement utilisé pour le tri intelligent et les tests de vieillissement SPS (Set Parts System).

Dans le même temps, les recherches et développements d'UBTECH en matière de contrôle de mouvement des robots humanoïdes, de servos intelligents, d'interaction vocale, de navigation U-SLAM, de vision intelligente, etc. sont également réutilisés dans un grand nombre d'autres types de robots, ce qui a également apporté sur la technologie globale de la gamme de produits de l'entreprise et les améliorations de l'expérience client.

Tout en promouvant le lancement de produits, UBTECH renforce également l'accumulation de technologies liées aux robots humanoïdes pour fournir un support technique au lancement de produits.

Le « Rapport d'analyse des brevets sur la technologie des robots humanoïdes » du People's Daily Online Research Institute montre qu'UBTECH est la société qui détient le plus grand nombre de brevets valides sur la technologie des robots humanoïdes dans le monde. Dans le processus de déplacement du centre mondial de recherche et de développement de robots humanoïdes du Japon vers la Chine et les États-Unis, UBTECH a également joué une contribution importante.

L'accumulation de la technologie des robots humanoïdes a permis à UBTECH d'itérer rapidement ses propres produits basés sur le progrès technologique : le robot humanoïde Walker de première génération lancé en 2018 n'a que des jambes et pas de bras, mais il peut déjà monter et descendre les escaliers et les objets. Reconnaître, jouer au football et d'autres actions ; la nouvelle génération de Walker en 2019 a déjà ajouté des bras et des têtes en seulement un an, et a été considérablement améliorée en termes de couple, de puissance et de méthodes de conduite du servo qui sera commercialisée en 2021 ; La série Walker Walk S pour les applications industrielles.

Des tâches répétitives aux tâches interactives, de la simple interaction vocale au guidage de marche complexe, en passant par l'interaction gestuelle, les actions plus anthropomorphes, etc., l'innovation continue d'UBTECH dans le domaine des robots humanoïdes n'est pas seulement un défi technique, mais aussi une nouvelle interprétation. du futur mode de vie intelligent et de l’interaction homme-machine.

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Scénarios d'application riches en Chine

sera le meilleur terrain d'entraînement pour le développement de robots humanoïdes

Zhou Jian a déclaré un jour lors de la Conférence mondiale sur les robots 2023 qu'UBTECH se concentrait sur les trois principaux scénarios d'application des robots humanoïdes, notamment la fabrication industrielle, les services commerciaux et la compagnie familiale. Parmi eux, la fabrication intelligente deviendra le premier domaine d'application à grande échelle des robots humanoïdes. Les robots humanoïdes redéfiniront les travailleurs à l'ère de l'IA et libéreront les gens du travail répétitif. Le scénario d’atterrissage à domicile constitue le marché d’application le plus potentiel pour les robots humanoïdes.

En tant que plus grand producteur industriel au monde, la Chine possède une population nombreuse et une forte atmosphère d'innovation sociale. Les robots humanoïdes ont de riches scénarios d'application dans diverses industries, telles que la maintenance, la réparation, le transport, le nettoyage, la sécurité, le sauvetage, la surveillance et les soins médicaux. les soins aux personnes âgées, la réadaptation, l'assistance aux personnes handicapées et d'autres travaux constituent tous une étape large et diversifiée pour le développement de robots humanoïdes. En fait, UBTECH est également le plus grand fournisseur chinois de robots éducatifs intelligents, avec une part de marché de 22,5 % en 2022.

Des assistants pédagogiques intelligents dans l'éducation aux robots thérapeutiques auxiliaires en réadaptation médicale ; des assistants domestiques et des nounous robots dans les scènes de vie familiale aux réceptionnistes de service dans les environnements commerciaux ; en passant par la sécurité publique, les secours d'urgence et les lignes de production industrielles. Travail collaboratif homme-machine, chaque subdivision peut proposer des exigences spécifiques pour l'innovation technologique et l'amélioration fonctionnelle des robots humanoïdes.

La Chine possède le plus grand système de chaîne industrielle au monde avec les catégories les plus complètes et les installations de support complètes. L'industrie de la robotique a essentiellement formé un système de chaîne industrielle complet allant des pièces aux machines complètes en passant par les applications intégrées, des robots industriels aux robots de service en passant par les robots humanoïdes. Les besoins de la Chine en matière de chaîne industrielle et les capacités de fabrication de robots se complètent et se complètent.

D'une part, ces besoins de la chaîne industrielle peuvent perfectionner les robots avec des capacités pratiques, logiques et de jugement plus fortes, et promouvoir le développement des capacités des robots à un niveau supérieur : du fixe au mobile, du rigide au flexible, du mécanique à l'intelligent, de indépendant à collaboratif, du simple à l'universel.

D'un autre côté, les entreprises de robots doivent évoluer étape par étape en fonction des besoins de la chaîne industrielle chinoise pour créer des robots qui répondent à des besoins flexibles et peuvent passer d'outils auxiliaires à des rôles indépendants, de l'exécution de tâches simples à la résolution de problèmes complexes, de s'appuyer sur interaction homme-machine pour avoir certaines capacités. Un robot humanoïde doté de capacités de prise de décision autonomes.

Les robots humanoïdes dotés de capacités de haut niveau ne peuvent pas être créés du jour au lendemain et nécessitent plusieurs itérations pour être réalisés. À l’avenir, l’évolution des robots humanoïdes s’étendra davantage à la compréhension et à l’expression des émotions, à la génération de contenu créatif et à l’exécution proactive de nouvelles tâches.

En fait, la Chine est le plus grand marché de robots industriels au monde depuis 2013, mais la densité de robots industriels dans l'industrie manufacturière est encore très faible. D'une part, le marché national des robots industriels a encore un énorme potentiel ; En revanche, dans le domaine des robots de service, le potentiel du marché est loin d'être exploité. Les robots humanoïdes capables de s'adapter à des environnements non structurés, de prendre activement des décisions et d'accomplir les tâches correspondantes, tout comme la série Walker d'Ubisoft, viennent tout juste de commencer à être utilisés dans l'industrie et les services.

Le prospectus d'UBTECH mentionne qu'elle compte plus de 30 séries de produits ; au 30 juin 2023, UBTECH servait plus de 50 pays et régions à travers le monde, comptait plus de 900 entreprises clientes et avait vendu plus de 760 000 robots.

Des centaines de milliers de robots sont loin du plafond. Goldman Sachs prévoit que la taille du marché des robots humanoïdes devrait atteindre 154 milliards de dollars d'ici 2035.

En particulier, l'industrie manufacturière chinoise continue de se développer rapidement et sa structure économique continue de se transformer vers le haut de gamme. Aucun pays ne peut remplacer les avantages de la taille industrielle de la Chine et ses tendances industrielles haut de gamme. Alors que mon pays entre dans une société vieillissante, la demande de soins médicaux, de soins infirmiers et de réadaptation augmente. Quels que soient les domaines de l'industrie ou des services, le développement des robots humanoïdes ouvrira de larges perspectives d'application.

Bien sûr, dans le passé, la mise en œuvre de robots humanoïdes tels que Honda ASIMO n'a pas réussi, et certaines personnes soupçonnent que ce n'est toujours pas le bon moment pour développer des robots humanoïdes.

"Le meilleur moment pour planter un arbre, c'était il y a dix ans, suivi par maintenant." Pour l'industrie des robots humanoïdes, même si il y a dix ans n'était pas le meilleur moment, c'est toujours le meilleur moment.

Si la recherche dans les années 1980 et 1990 était trop précoce et que les chercheurs étaient trop en avance sur leur temps, ils sont devenus des « martyrs », mais maintenant que le centre de recherche sur les robots humanoïdes a été transféré en Chine, nous évitons encore des investissements prématurés ; Si vous avez la mentalité de « sculpter un bateau pour une épée », vous manquerez très probablement la nouvelle vague de dividendes de développement des robots humanoïdes.

Dans le même temps, le soutien du gouvernement et un bon environnement politique ont également donné une forte impulsion au développement de l'industrie des robots humanoïdes.

En octobre de cette année, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a publié les « Avis directeurs sur l'innovation et le développement des robots humanoïdes », positionnant les robots humanoïdes comme « intégrant des technologies avancées telles que l'intelligence artificielle, la fabrication haut de gamme et les nouveaux matériaux, et devrait devenir la prochaine génération d'ordinateurs, de smartphones et de véhicules à énergie nouvelle. » « Les produits disruptifs qui en résulteront changeront profondément la production humaine et le mode de vie et remodèleront le modèle de développement industriel mondial. » C'est aussi une vision clairvoyante du de riches scénarios de mise en œuvre future de l’industrie des robots humanoïdes.

Les avis prévoient également d'établir dans un premier temps un système d'innovation de robots humanoïdes d'ici 2025, de cultiver 2 à 3 entreprises écologiques d'influence mondiale et un groupe de petites et moyennes entreprises spécialisées en 2027, la force globale atteindra le niveau avancé mondial et ; devenir un nouveau moteur économique important pour la croissance.

Le 2 novembre, le Beijing Humanoid Robot Innovation Center Co., Ltd. a été officiellement créé dans le parc industriel d'innovation robotique de la zone de développement économique. Il prévoit d'effectuer cinq tâches clés, dont le prototype d'un corps de robot humanoïde universel et d'un robot universel. grand modèle de robots humanoïdes. Il s'agit du premier centre d'innovation en matière de robots humanoïdes au niveau provincial du pays, détenu conjointement par Beijing Xiaomi Robot Technology Co., Ltd., Beijing UBTECH Intelligent Robot Co., Ltd. et Beijing Jingcheng Mechanical and Electrical Industry Investment Co., Ltd., et son représentant légal est Xiong Youjun, CTO d'UBTECH.

L’accent mis au niveau politique sur l’industrie des robots humanoïdes est déjà clair.

Poussés par des politiques pertinentes et des besoins industriels, les chaînes industrielles en amont et en aval des robots humanoïdes et diverses subdivisions ont émergé. Par exemple, les concepts récents de la chaîne industrielle des robots humanoïdes tels que les capteurs six dimensions et les matériaux Peek ont ​​attiré de nombreux. attention. . En tant que l’un des très rares acteurs du marché mondial des robots humanoïdes, UBTECH a également favorisé l’entrée d’un plus grand nombre d’acteurs et de parties intéressées du secteur.

Lors de l'assemblée annuelle de la société tenue le jour de la cotation, après avoir passé en revue les 11 années de développement de la société, Zhou Jian a mentionné qu'il croyait que dans la longue marche des robots humanoïdes, UBTECH ira certainement jusqu'au bout et remportera la victoire et la gloire finales. . En tant que leader national des robots humanoïdes, UBTECH devrait également jouer un rôle important dans la période explosive de l'industrie chinoise des robots humanoïdes.

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Robot humanoïde :

Forme plus polyvalente, perspectives plus larges

Si une machine souhaite avoir une plus grande praticabilité et polyvalence dans l'environnement humain, la conception humanoïde est un seuil qui ne peut être contourné.

Dans le scénario et la technologie actuels, des robots spécifiques doivent être développés pour accomplir chaque tâche. À l’avenir, l’industrie espère disposer d’un robot capable d’accomplir autant de tâches que possible, et les robots humanoïdes universels sont reconnus comme la meilleure forme.

Par exemple, les robots humanoïdes devraient être d'une grande utilité dans des environnements spéciaux tels que des conditions difficiles et des opérations sur scènes dangereuses. Techniquement, après avoir renforcé les capacités de contrôle du corps, de mouvement rapide et de perception précise dans des environnements complexes, des robots humanoïdes plus fiables peuvent. être apportée Des solutions robotiques pour réduire les risques liés au travail humain.

Cela détermine également que les robots humanoïdes sont le « joyau de la couronne » de l'industrie robotique. Un produit robot humanoïde mature implique non seulement de multiples disciplines telles que les capteurs, le contrôle automatique et la bionique, mais nécessite également des technologies telles que l'intelligence artificielle et les grands modèles. Il représente presque le niveau technique d'équipement intelligent le plus élevé au monde aujourd'hui.

En fait, fabriquer un robot qui marche n'est pas un défi facile. Les robots humanoïdes doivent surmonter trois obstacles principaux lorsqu'ils marchent et courent : les forces de réaction élevées ; la possibilité de glisser en sautant vers l'avant et la force de rotation qui réagit sur le torse en raison du mouvement plus rapide des jambes ;

Comment améliorer la stabilité corporelle de la coordination de tout le corps du robot, comment coordonner les bras et le haut du corps du robot pour résister à la force de rotation générée par les pieds lors de la marche ou de la course, comment augmenter encore la vitesse de mouvement et maintenir la dextérité de les bras du robot et tout le corps ? Ce sont tous des sujets qui nécessitent une recherche et un développement à long terme.

En tant que sous-ensemble de robots, les robots humanoïdes ont généralement une conception bipède, des bras et des « mains » fonctionnels, un torse et une tête. Ils ont des degrés de liberté plus élevés dans tout le corps, les bras et les mains, et peuvent effectuer des actions plus complexes. Bien sûr, dans des circonstances particulières, les robots humanoïdes peuvent également subir des modifications appropriées. Par exemple, les « jambes humaines » peuvent également être remplacées par des « genoux » tournés vers l'arrière (comme le robot à pattes développé par Agility). les pieds peuvent être modifiés selon différents adapter à nouveau la scène.

Le processus de marche dynamique d'un robot bipède est un système hybride d'impulsions contenant des équations différentielles non linéaires (mouvement continu) et des équations algébriques (processus de collision). La forme réelle de la poussée pulsée est plus compliquée. Certains chercheurs ont découvert qu'un robot bipède marchant sur un sol plat dispose de deux modes de commutation de mouvement possibles (démarche biphasée et démarche triphasée).

Lequel est le plus économique, marcher ou sauter ? Bien souvent, la biologie découvre quelque chose que nous ne connaissons peut-être pas grâce à notre bon sens.

Certains chercheurs ont découvert que sauter est une démarche qui apparaît brièvement chez les enfants âgés de quatre à cinq ans, et cela peut être un choix de démarche plus naturel dans des conditions de faible poids ou de faible gravité. Pourquoi les astronautes d'Apollo ont-ils sauté plutôt que marché sur la Lune ? En raison de la gravité plus faible sur la Lune, ils ont repris les habitudes de démarche des enfants de quatre ou cinq ans.

Les chercheurs ont découvert que le trot et le galop (quadrupèdes), la course et le saut (bipèdes) étaient séparés dans la démarche de rebond. L'analyse de la courbe d'énergie a révélé que sous certains poids limités, la démarche de saut des bipèdes a au contraire une consommation d'énergie plus efficace.

Pour cette raison, le contrôle de la posture des robots humanoïdes n’est en aucun cas une tâche facile. Même de légers changements de taille et de poids entraîneront des changements fondamentaux dans le système de contrôle de la posture. La raison pour laquelle la marche humaine est plus naturelle est due à l'évolution assez longue du système de contrôle nerveux des enfants aux adultes et à un entraînement et une adaptation suffisants aux changements naturels. poids temps.

Le cycle de développement des robots humanoïdes n'est bien sûr pas aussi long que l'évolution des humains. Par rapport à un robot humanoïde d'une hauteur de 0,8 mètre et à un robot humanoïde d'une hauteur de 1,6 mètre, la difficulté du contrôle de la posture n'est pas seulement le double de la différence. Nous avons vu l'évolution de la série Walker d'UBTECH au fil des générations. La réalisation de chaque action est également l'accumulation de progrès en recherche et développement à long terme.

Il est entendu qu'au 30 juin 2023, la technologie full-stack UBTECH comptait plus de 1 800 brevets liés aux robots et à l'intelligence artificielle, dont plus de 900 sont des brevets d'invention et plus de 380 sont des brevets étrangers pour 2020-2022 ; Sur cette période, les dépenses de R&D d'UBTECH représentaient en moyenne plus de 50 % de son chiffre d'affaires annuel.

Comme mentionné précédemment, la Chine est devenue la « force principale » de l’innovation mondiale en matière de robots humanoïdes et a introduit un certain nombre de politiques bénéfiques aux robots humanoïdes. À l'avenir, en tant que premier choix de « l'équipe nationale » de robots humanoïdes, elle devrait utiliser sa propre accumulation technologique pour trouver des opportunités permettant aux robots humanoïdes d'être mis en œuvre dans davantage de scénarios.

Prenons l'exemple des soins aux personnes âgées. Une équipe de recherche a recruté 126 personnes âgées de plus de 65 ans au Royaume-Uni et leur a demandé de regarder des vidéos de trois types de robots différents (robots de compagnie, robots humanoïdes et robots de bureau) et d'effectuer des tâches négatives de robot. Enquête par questionnaire sur l'échelle d'évaluation de l'attitude (NARS) et l'échelle d'anxiété du robot (RAS). Il a été constaté que les participants montraient des attitudes plus positives et des sentiments plus agréables envers les robots humanoïdes. Les robots humanoïdes peuvent donc être utilisés en grande quantité dans ces scénarios.

À la différence du positionnement de robots hautement spécialisés, les futurs objectifs de service des robots humanoïdes seront plus larges et pourront fonctionner dans les mêmes environnements diversifiés que la société humaine. Bien que les robots humanoïdes soient actuellement confrontés à des problèmes de coûts de pièces, de collaboration logicielle et matérielle et de systèmes de contrôle de mouvement, à mesure que ces problèmes seront résolus étape par étape, l'industrie des robots humanoïdes entrera véritablement dans une autre grande industrie comparable aux véhicules à énergie nouvelle.

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