人型ロボットの時代がやってくる：市場投入から工業生産まで

市場投入から工業生産まで、人型ロボットの時代が到来します

中国の豊富な応用シナリオは、人型ロボット開発の最良の訓練場となるでしょう。

2023 年 12 月 29 日、UBTECH は香港証券取引所に正式に上場されました。上場式典では、高度なテクノロジーが登場しました。人型ロボットのヨウヨウ（パンダの形をした）がステージの階段を上がり、取締役会会長兼常務取締役の周建にゴングハンマーを手渡しました。 UBTECH.のCEOであるもう一人の人型ロボット、ウォーカーSが別の銅鑼ハンマーを持って登場し、周建と共に開幕のゴングを鳴らした。

このゴングは、人類史上初めて人型ロボットが市場に投入されるだけでなく、人型ロボット産業のさらなるシナリオへの扉が開かれようとしていることを意味します。世界のより深い統合の時代も始まりました。上場初日、UBTECHの株価は93.45香港ドルまで上昇し、時価総額は390億香港ドルに近づいた。

これまで、人型ロボットに対する多くの人の印象は、コストが高く、実装が遅いというものだったのかもしれません。しかし実際には、近年関連技術が徐々に成熟し、人型ロボットの導入が加速しており、参入する企業も増えてきています。中でも設立11年目のUBTECHは、独自の試みで人型ロボットの実用化を推進している。人型ロボットの偉大な時代がすぐそこまで来ているのかもしれません。

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人型ロボットはもはや単なる「概念的な製品」ではありません

人型ロボットが階段を上り、香港証券取引所のホールに入り、上場のゴングを鳴らすことができるようになったら、それは新しい企業の上場を意味するだけでなく、新たな段階と新たな時代の到来を意味します。時代 - 人型ロボットはすでに構想段階から実装段階まで進んでいます。このユニークな上場セレモニーはその典型的な例です。

まず、人型ロボットとその他のタイプのロボットの開発経路を確認してみましょう。

人型ロボットは最初から「人型」ではありません。人型ロボットを初めて開発したホンダを例に挙げると、1986年にホンダが開発したASIMOロボットの試作機は、実は脚が1対しかなく、直進しかできない二足歩行の試作機でした。 1993 年に胴体と 2 本の脚が追加されました。2 本の腕だけで人型ロボットの基本的な外観を持つことができますが、複雑な動作は実行できません。その後ホンダは、ロボットが次のことを実行できるようにするために、コミュニケーション支援装置と初期のインテリジェント デバイスの導入に長い時間を費やしました。徐々に人間を認識し、単に人間と対話するようになります。

ホンダはまず脚、次に胴体、腕を作ります。 2012 年に設立された UBTECH も進化の過程を経てきました。ウォーカー S の正式デビューにより、UBTECH の大型人型ロボット ウォーカー シリーズは第 5 世代まで繰り返されました。

しかし、ホンダや他の企業とは異なり、UBTECH は人型ロボットの商品化の成功例や探査の試みをより多く持っています。 UBTECH は、製品自体の導入に加えて、人型ロボット関連技術を社内の他の事業分野に応用することも検討しており、これにより「技術 - ビジネス」の正のフィードバック サイクルを形成しています。

製品の発売に際し、ウォーカーウォーカー氏はまた、国内の科学技術展示場、展示場ガイド、映画やテレビのバラエティ番組、人工知能教育、科学研究開発の分野でも多くの事例を導入してきました。工業製造の分野では、UBTECH の人型ロボット Walker X がスマート ファクトリー シナリオでトレーニングおよびテストされており、主に SPS (Set Parts System) インテリジェントな仕分けおよび老化テストに使用されています。

同時に、人型ロボットのモーションコントロール、インテリジェントサーボ、音声インタラクション、U-SLAMナビゲーション、インテリジェントビジョンなどにおけるUBTECHの研究開発は、他の多数のタイプのロボットでも再利用されています。また、同社の製品ライン技術全体と顧客体験の向上ももたらしました。

UBTECHでは、製品の立ち上げを推進するとともに、人型ロボット関連技術の蓄積を強化し、製品の立ち上げに向けた技術サポートを行っております。

人民日報オンライン研究所の「ヒューマノイド ロボット技術特許分析報告書」によると、UBTECH は世界で最も多くの有効なヒューマノイド ロボット技術特許を保有する企業です。人型ロボットの研究開発の世界的中心が日本から中国と米国に移る過程において、UBTECHも重要な貢献を果たしてきた。

ヒューマノイド ロボット技術の蓄積により、UBTECH は技術の進歩に基づいて自社製品を迅速に反復することができました。2018 年に発売された第一世代のウォーカー ヒューマノイド ロボットは、脚のみで腕がありませんが、すでに階段を上り下りすることができます。 、物体認識、サッカーなどのアクション; 2019 年の新世代のウォーカーは、わずか 1 年ですでにアームとヘッドが追加され、トルク、パワー、サーボの駆動方法の点で大幅にアップグレードされています; 2021産業製造用途向けのウォーカーウォーク S シリーズ。

反復的なタスクからインタラクティブなタスクまで、単純な音声インタラクションから複雑な歩行誘導、ジェスチャー インタラクション、より擬人化されたアクションなど、人型ロボットの分野における UBTECH の継続的な革新はテクノロジーだけではありません。課題は、次のような新しい解釈です。将来のインテリジェントなライフスタイルと人間とコンピューターの相互作用。

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中国における豊富なアプリケーション シナリオ

人型ロボット開発の最良の訓練場となるでしょう

周建氏はかつて、2023年の世界ロボット会議で、UBTECHは工業生産、商業サービス、家族との交流を含む人型ロボットの3つの主要な応用シナリオに焦点を当てていると述べた。その中で、インテリジェント製造は、ヒューマノイドロボットの最初の大規模応用分野となるでしょう。ヒューマノイドロボットは、AI時代の労働者を再定義し、反復労働から人々を解放します。商用サービスシナリオは、ヒューマノイドロボットの最速のアプリケーション市場であり、家庭着陸シナリオは、人型ロボットにとって最も潜在的なアプリケーション市場です。

世界最大の工業生産国である中国は、人口が多く、社会革新の雰囲気が強く、人型ロボットは保守、修理、輸送、清掃、警備、救助、後見など、さまざまな業界で豊富な応用シーンを持っています。医療、高齢者介護、リハビリテーション、障害者支援など、人型ロボットの開発の舞台は幅広く多様です。実際、UBTECH は中国最大の教育用インテリジェント ロボットのサプライヤーでもあり、2022 年には市場シェアが 22.5% になります。

教育におけるインテリジェントなティーチングアシスタントから医療リハビリテーションにおける補助治療ロボットまで、家庭生活の場面におけるハウスアシスタントやロボット乳母から商業環境におけるサービス受付係まで、公共の安全、緊急救助、産業まで 生産における人間と機械の共同作業各セグメントは、人型ロボットの技術革新と機能向上のための具体的な要件を提示できます。

中国には、最も完全なカテゴリーと完全なサポート施設を備えた世界最大の産業チェーンシステムがあり、ロボット産業は基本的に、部品から機械完成品、統合アプリケーション、産業用ロボットからサービスロボットに至るまで、完全な産業チェーンシステムを形成しています。人型ロボットに関しては、中国の産業チェーンのニーズとロボット製造能力は実際に相互補完し、実現します。

こうした産業チェーンのニーズにより、一方では、より高い実用性、論理能力、判断能力を備えたロボットを磨き、固定から移動、剛体から柔軟へ、機械的なものからロボットの能力の開発をより高いレベルに促進することができます。知性へ、独立から協力へ、単一性から普遍性へ。

一方、ロボット企業は、中国の産業チェーンのニーズに基づいて柔軟なニーズに対応し、補助ツールから独立した役割へ、単純な作業の実行から複雑な問題の解決へ、人間への依存からの移行が可能なロボットを段階的に作成する必要があります。 - 一定の自律的意思決定能力を備えた人型ロボットとのコンピューター対話。

高度な機能を備えたヒューマノイド ロボットは一夜にして作成できるものではなく、実現するには多くの反復が必要です。将来的には、人型ロボットの進化は、感情の理解と表現、創造的なコンテンツの生成、新しいタスクの積極的な完了にまでさらに拡大されるでしょう。

実際、2013 年以来、中国は産業用ロボットの世界最大の市場となっていますが、製造業における産業用ロボットの密度は依然として非常に低く、一方で国内の産業用ロボット市場は依然として巨大です。一方、サービスロボットの可能性 この分野では、市場の可能性はまだ開拓されていません。 Ubisoft の Walker シリーズのように、非構造化環境に適応し、能動的に意思決定を行い、対応するタスクを完了できる人型ロボットは、産業やサービス産業で使用され始めたばかりです。

UBTECH の目論見書には、30 以上の製品シリーズがあると記載されています。2023 年 6 月 30 日の時点で、UBTECH は世界中の 50 以上の国と地域にサービスを提供し、900 社以上の企業顧客を持ち、760,000 台以上のロボットを販売しています。 。

何十万ものロボットが天井から遠く離れたところにあります。ゴールドマン・サックスは、人型ロボットの市場規模は2035年までに1,540億米ドルに達すると予測しています。

特に、中国の製造業は依然として急速に発展しており、経済構造は依然としてハイエンドに向けて変化しており、中国の産業規模の優位性とハイエンド産業の傾向を代替できる国はありません。我が国は高齢化社会を迎え、医療、介護、リハビリテーションの需要が増大しており、産業やサービス分野を問わず、人型ロボットの開発は幅広い応用が期待されています。

もちろん、過去にはホンダASIMOのような人型ロボットの導入は成功しなかったし、今はまだ人型ロボットを開発する時期ではないと疑う人もいる。

「木を植えるのに最適な時期は 10 年前で、その後は今です。」 人型ロボット業界にとって、10 年前が最良の時期ではなかったとしても、今は依然として最良の時期です。

1980 年代と 1990 年代の研究が早すぎて、研究者が時代を先取りしすぎた場合、彼らは「殉教者」となりましたが、人型ロボット研究センターが中国に移転した現在でも、研究者は依然として研究を回避し続けています。 「剣のために船を彫る」という考えにあまりにも早く投資すると、人型ロボットの新たな開発の波を逃す可能性が高くなります。

同時に、政府の支援と良好な政策環境も、人型ロボット産業の発展に強い推進力をもたらしました。

今年10月、工業情報化部は「人型ロボットの革新と開発に関する指導意見」を発表し、人型ロボットを「人工知能、ハイエンド製造、新素材などの先進技術を統合したもの」と位置づけた。 「エネルギー自動車に続く破壊的な製品は、人間の生産とライフスタイルを大きく変え、世界の産業発展パターンを再構築するでしょう。」ヒューマノイドロボット産業の豊富な将来の実装シナリオの明確なビジョン。

意見書では、まず2025年までに人型ロボットのイノベーションシステムを確立し、世界的な影響力を持つエコロジー企業2～3社と専門化した中小企業群を育成し、2027年にはその総合力が世界の先進企業に達することを計画している。水準に達し、経済成長の新たな重要なエンジンとなる。

11月2日、北京ヒューマノイドロボットイノベーションセンター有限公司が経済開発区ロボットイノベーション工業団地に正式に設立され、汎用ヒューマノイドロボットと汎用大型モデルのプロトタイプなど5つの重要な業務を遂行する予定です。人型ロボットのこと。これは、北京Xiaomi Robot Technology Co., Ltd.、Beijing UBTECH Intelligent Robot Co., Ltd.、Beijing Jingcheng Mechanical and Electrical Industry Investment Co., Ltd.が共同で保有する、中国初の省レベルの人型ロボットイノベーションセンターです。その法定代理人は UBTECH CTO の Xiong Youjun です。

政策レベルで人型ロボット産業が重視されていることは、すでに明らかな兆候です。

関連する政策と産業ニーズによって、人型ロボットの上流および下流の産業チェーンとさまざまな細分化が出現しています。たとえば、6 次元センサーや Peek 材料などの人型ロボット産業チェーンの最近のコンセプトは、多くの人々を魅了しています。人々はあまり注意を払わないようにしましょう。 UBTECH は、世界の人型ロボット産業における数少ない市場参加者の 1 つとして、より多くの業界関係者や関係者の参入も主導してきました。

上場日に開催された同社の年次総会で、周建氏は同社の11年間の開発履歴を振り返り、人型ロボットの長い行進において、UBTECHは必ず最後まで進み、最終的な目標を達成できると信じていると述べた。勝利と成功、素晴らしい。 UBTECHは人型ロボットの国内リーダーとして、中国の人型ロボット産業の爆発的な成長期において重要な役割を果たすことも期待されている。

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人型ロボット:

より多用途な形式、より広い視野を実現

機械が人間の環境においてより優れた通過性と汎用性を持たせたい場合、ヒューマノイドのデザインは回避できないしきい値となります。

現在のシナリオとテクノロジーでは、各ジョブを完了するには特定のロボットを開発する必要があります。将来的には、業界はできるだけ多くのタスクを完了できるロボットの実現を望んでおり、汎用の人型ロボットが最良の形態であると認識されています。

例えば、人型ロボットは、複雑な環境における身体制御、素早い動き、正確な認識などの能力を技術的に強化した上で、過酷な条件や危険な現場での作業などの特殊な環境要件に対応するために大いに役立つことが期待されています。人間の作業に伴うリスクを軽減する、より信頼性の高い人型ロボット ソリューションを提供できるようになります。

これはまた、人型ロボットがロボット産業の「最高の宝石」であることを決定づけます。成熟した人型ロボット製品には、センサー、自動制御、バイオニクスなどの複数の分野が含まれるだけでなく、人工知能や大型モデルなどの技術も必要であり、今日の世界のインテリジェント機器の最高技術レベルをほぼ表しています。

実は、歩行ロボットを作るだけでも簡単な挑戦ではありません。人型ロボットは、歩いたり走ったりするときに、大きな反力、前方にジャンプするときに滑る可能性、脚の動きが速いために胴体に作用する回転力という 3 つの主な障害を克服する必要があります。

ロボットの全身協調による身体の安定性を高めるにはどうすればよいか、歩行や走行時に足から発生する回転力に対抗するためにロボットの腕と上半身をどのように協調させるか、さらに移動速度を上げて安定性を維持するにはどうすればよいか。ロボットの腕や体全体の器用さは？これらはすべて、長期的な研究開発が必要なテーマです。

ロボットのサブセットとして、ヒューマノイド ロボットは通常、二足歩行の設計、機能的な腕と「手」、胴体と頭があり、体、腕、手全体に高い自由度があり、より多くのことができます。行動。もちろん、特別な状況下では人型ロボットも適切な変化をすることができ、例えば「人間の足」を「膝」が後ろを向いたダチョウの足に変えることもできます（アジリティ社が開発した脚型ロボットなど）。さまざまなシーンに合わせて足を変更できます。

二足歩行ロボットの動的歩行プロセスは、非線形微分方程式(連続運動)と代数方程式(衝突過程)を含むパルスハイブリッドシステムです。パルス推力の実際の形式はさらに複雑で、平地を歩行する二足歩行ロボットには 2 つの実行可能な動作切り替えモード (2 相歩容と 3 相歩容) があることを発見した研究者もいます。

歩くのとジャンプするのではどちらが省力的ですか?生物学は多くの場合、私たちの常識では知り得ないことを発見します。

一部の研究者は、ジャンプは 4 歳または 5 歳の子供に一時的に現れる歩き方であり、体重が軽い、または重力が低い状況では、これがより自然な歩き方の選択である可能性があることを発見しました。アポロ宇宙飛行士はなぜ月面を歩かずにジャンプしたのでしょうか?月では重力が低いため、彼らは4、5歳児の歩き方の習慣に戻った。

研究者らは、弾むような歩行では、速歩と疾走 (四足歩行)、ランニングとジャンプ (二足歩行) が分離されていることを発見しました。エネルギー曲線分析により、特定の制限された体重の下では、二足歩行の跳躍は、一方、より効率的なエネルギー消費。

このため、人型ロボットの姿勢制御は決して容易ではありません。身長や体重のわずかな変化でも、姿勢制御システムの根本的な変化を引き起こしますが、人間の歩行がより自然であるのは、子供から大人までの十分な時間をかけた神経制御システムの進化と、自然な変化に対する十分な訓練と適応によるものです。重量、時間、

人型ロボットの開発サイクルは、確かに人間の進化ほど長くはありません。身長0.8メートルの人型ロボットと身長1.6メートルの人型ロボットを比べると、姿勢制御の難易度は2倍も違います。私たちはUBTECHのウォーカーシリーズの進化を何世代にもわたって見てきましたが、そのすべてのアクションの完成は、長期にわたる研究開発の進歩の蓄積でもあります。

2023 年 6 月 30 日現在、UBTECH フルスタック技術はロボットと人工知能に関連する 1,800 件以上の特許を取得しており、そのうち 900 件以上が発明特許、380 件以上が海外特許であることがわかっています。 2022 年には、UBTECH の研究開発費が年間収益の平均 50% 以上を占めるようになります。

前述したように、中国は人型ロボットの世界的なイノベーションの「主力」となり、人型ロボットに有利な政策を数多く導入してきました。将来的には、人型ロボットの「ナショナルチーム」の第一候補として、自社の技術蓄積を活用し、より多くのシーンで人型ロボットが導入される機会を見出していくことが期待される。

高齢者介護を例に挙げると、研究チームは英国から 65 歳以上の高齢者 126 人を集め、3 種類のロボット (ペット ロボット、ヒューマノイド ロボット、デスクトップ ロボット) のビデオを見てもらい、ロボットに対する否定的態度尺度 (NARS) とロボット不安尺度 (RAS) に関するアンケート調査。参加者は人型ロボットに対してより積極的な態度と心地よい感情を示したことがわかりました。したがって、これらのシナリオでは人型ロボットを大量に使用することができます。

高度に専門化されたロボットの位置付けとは異なり、人型ロボットの将来のサービス目標はより広く、人間社会と同様の多様な環境で動作することができます。人型ロボットは現在、部品コスト、ソフトウェアとハ​​ードウェアの連携、動作制御システムなどに課題を抱えているが、これらの問題が段階的に解決されていくことで、人型ロボット産業はまさに新エネルギー自動車に匹敵する新たな一大産業となるだろう。

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