地平线汪聪:智能机器人发展的关键是软件和硬件的协同优化。

近年来,随着工业互联网、云技术、人工智能等新兴技术与机器人产业的不断融合,机器人的智能化程度不断提高,应用潜力持续增长。

在家居领域,以扫地机器人为代表的清洁机器人已经进入千家万户,基于音箱、宠物、IP图像的智能机器人也开始在早教、陪伴、智能管家等方面进入家庭。在商业领域,智能服务机器人开始大规模出现在写字楼、银行、酒店、商场、医院等场所,扮演迎宾、咨询、测温、配送等多种重要角色。

随着应用场景的拓展,行业对服务机器人的智能水平提出了新的要求。除了自身定位、云图、路径规划等基本功能外,还需要人机交互、环境感知、自主决策等更高级的功能。

为了实现这些功能,机器人需要的传感器种类越来越多,匹配算法也越来越复杂。传统的通用芯片和算法已经不能满足机器人对计算能力和实时灵活的自主决策的日益增长的需求。因此,机器人制造商正在寻求更高效的人工智能芯片和更先进的软件算法。

但不可否认的事实是,应用于机器人的人工智能芯片和软件算法都处于初级阶段,在技术路径、解决方案、商业模式等方面都没有成熟的体系。同时,各大软硬件厂商各自为战,无法形成合力,导致开发成本高,产业化进度慢,也是当前行业开发者的一大痛点。

5月17日,在OFweek主办的“OFweek 2022(第十一届)中国机器人产业大会”上。由OFWEEK主办。com Robot,地平线AIoT总经理汪聪出席并发表了题为《赋能机器让人类生活更安全更美好》的演讲,阐述了他对机器人智能化趋势的看法,并给出了地平线的解决方案。

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机器人AI的开发之困

智能机器人是在传统机器人的基础上,综合提高感知、认知、决策等各方面,甚至在行为、情感、思维等方面都酷似人类的机器系统。所以它必须有一个相当发达的“大脑”,就是人工智能芯片和软件算法。就像人的大脑和思维方式一样,两者缺一不可。

目前机器人终端数量快速增加,场景需求越来越丰富复杂,导致待处理数据呈指数级增长,这对边缘计算是一个巨大的挑战。

众所周知,在摩尔定律下,芯片的计算能力并不是无限增加的。当数据量达到一定程度时,单纯靠叠加芯片的计算能力来解决问题会非常困难,完全得不偿失。因此,在提高芯片运算能力的同时,更应该注重运算效率的提高。

但是,提高运算效率并不是那么简单,需要在芯片硬件和软件算法两方面都有很深的积累。我们国家在机器人软件算法方面基础比较薄弱,比如减速器等核心部件,也可以直接从国外购买。但在软件算法上,国外品牌一直严防死守,缺乏参照物。国内机器人公司在自主软件研发方面进展缓慢,更不用说更先进的自适应人工智能算法了。

另一方面,机器人的人工智能算法研发成本高,一般中小企业难以负担。机器人是一个相当复杂的系统,仅在算法层面,包括感知算法、调节算法、数据驱动程序、操作系统等。更何况不同功能的机器人需要不同的算法,每个环节都要付出很高的成本,做机器人人工智能难度很大。

此外,虽然目前机器人产业发展迅速,但仍处于发展初期。包括机器人系统、主控平台、各种传感器在内的产业链企业各自为战,导致硬件和软件无法有效耦合在一起。这会带来一个巨大的缺陷。一个基于机器学习的私有人工智能算法模型,在本地芯片上可以得到满意的结果,但是某个机器人实际部署后,性能会大大降低,导致后续大量的维护和调试工作。

面对这些困难,一个足够廉价高效,能够充分组合优化软件算法和芯片架构的开发平台对于智能机器人的推广尤为重要。

地平线助力机器人AI开发

地平线是国内少数实现机器人所需专用软件芯片人工智能解决方案规模化实施的企业。也是国内首家提出软硬件结合技术路线的企业,推动了人工智能在机器人行业的应用。

去年9月,科沃斯发布了新一代扫地拖地机器人——地宝X1家族,搭载地平线旭日3芯片,成为业内首款搭载人工智能专用处理器的扫地拖地机器人。

也正是基于旭日3芯片,使得地宝X1的AI能力全面创新升级。AI处理速度提高了4倍,对象识别类型提高了3倍。从物体识别到空间感知,都有了很大的进步,成为了一个可以不断进化,越用越聪明的智能机器人。去年双十一期间,地宝X1在全网单品成交额和成交额排名第一。

自15年成立以来,地平线一直致力于将AI计算从云端带到边缘。在这个过程中发现,仅仅做一个单一的芯片或者软件是远远不够的,需要软件和硬件相结合,因为智能机器人本质上是朝着去中心化的方向发展,这对边缘计算提出了更高的要求。

至于如何实现软硬件协同优化,地平线认为需要判断算法的正向进化趋势,通过复杂的AI计算系统确定AI芯片的方向,将软件算法与芯片架构充分结合进行优化。只有这样,才能将AI芯片、软件、芯片的深度学习结合起来,充分发挥其效能。这背后需要的是企业对软硬件协同优化的不断探索和实践积累。

面对智能机器人时代的市场环境和机遇,地平线不仅为服务机器人开发人工智能芯片,还选择成为产业发展的“基地”。通过提供底层的软件和硬件解决方案,它降低了行业门槛,使机器人人工智能更加高效。

去年底,《“十四五”机器人产业发展规划》提出,到2025年,中国要成为全球机器人技术创新的策源地、高端制造业的聚集地和集成应用的新高地。机器人产业营业收入年均增长20%以上,制造机器人密度翻倍。

要实现这个目标,仅仅跟随国外品牌的脚步,在技术和市场上慢慢推进积累是远远不够的。只有创新才能让弯道超车成为可能,人工智能机器人无疑是一个很好的方向。在这方面,国内外差距并不大,即使在环境感知、智能语音、视觉识别等方面,我们仍有一定的领先优势。只要我们不断努力,我们相信中国的智能机器人产业将会有一个美好的未来。

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