赵付青
当酒店里的机器人精准配送行李、工厂中的机械臂灵活组装零件、无人机实时巡检交通状况,这些看似科幻的场景,正随着一项项新技术的发展逐步走进现实生活中,这就是具身智能。
什么是具身智能?通俗来讲,具身智能就是“有了身体的人工智能”。它不只是手机里的语音助手、电脑上的聊天软件这种只在屏幕里出主意的“参谋”,而是能真正走进现实世界,靠“眼睛”观察、“耳朵”倾听、“手脚”操作的“实干家”。
那么,离我们最近的具身智能在哪里呢?
什么是具身智能?
我们平时聊的DeepSeek这类人工智能,有聪明的“大脑”却没实体,没法在现实里干活,属于“有脑无身”的离身智能;工厂里传统的机械臂虽然有“身体”,但只能靠人下达指令完成简单动作,属于“有身无脑”的具身不智能。而真正的具身智能,既有会思考的“大脑”,又有能行动的“身体”,还能通过和环境互动不断学习进步。
打个形象的比方:心情差时,人工智能大模型可能在屏幕上发文字安慰你,而具身智能或许会给你一个真实的拥抱,甚至帮你扫地做饭。且具身智能的“身体”不局限于机械臂、机器人、仿生蝴蝶鱼、智能汽车等,只要是能靠人工智能指挥完成的现实任务,都属于这一范畴。其核心优势在于,能精准适配那些环境严苛、流程复杂、对安全性和效率要求极高的行业,无论是高温高压的工业车间,还是精密操作的制造场景,都是它的用武之地。
作为国民经济的支柱产业,有色冶金承担着铜、镍、铝等关键金属材料的供给任务,但其生产过程却长期面临“环境险、流程难、转型迫”的痛点。接下来,以有色冶金为例,看看具身智能如何破解行业难题,成为产业升级的“关键抓手”。
有色冶金领域大显身手
要理解具身智能为何适配有色冶金,先得说说传统冶金的“难”。有色冶金流程漫长复杂,从矿石开采、筛选提纯,到冶炼加工、成品检验,每个环节都充满挑战。以铜冶炼为例,需将铜精矿放入上千摄氏度的高温熔炉冶炼成“冰铜”,再经吹炼、电解等多道工序才能得到高纯度铜。整个过程中,炉内温度、压力需精准把控,工人需时刻紧盯仪表盘,稍有疏忽就可能影响质量甚至引发安全事故。更麻烦的是,不同批次矿石成分差异大,工人全靠经验调整工艺参数,难度高且易出现人为误差。
除了生产难度大,行业还面临内驱力和降碳双重压力。我国是全球最大的有色金属生产国。有色冶金属于高耗能行业,“双碳”目标下节能降碳要求日益提高,传统生产模式已难以为继。具身智能的出现,精准破解了这些痛点。
在有色冶金车间里,具身智能机器人的“战斗力”远超想象。从产业环节看,它覆盖了上游研发、中游制造到下游应用的全链条。从核心构造来说,分为三大关键系统:感知系统就像机器人的“五官”,装着视觉传感器、力传感器和电子皮肤,让它能看清、摸准周围情况,就像上海酒店里的服务机器人那样,能实时观察环境调整路线,还能和同伴互相调度不碰撞;控制系统是它的“大脑和神经”,由控制器和运动控制软件组成,负责分析信息、下达操作命令;运动系统则是它的“手脚和关节”,靠着减速器、电机等部件,能灵活移动、精准操作;而本体制造就是机器人的“身体骨架”,撑起整个智能系统。在有色冶金领域它能胜任矿石质检、运送以及熔炉监测等其他工作。
对于甘肃来说,具身智能机器人更是推动有色冶金产业转型升级的“关键抓手”。甘肃是我国重要的有色金属工业基地,镍、铜、铝等产业基础雄厚。依托国家政策支持和省内科研力量,甘肃的有色冶金企业已经率先迈出了具身智能应用的步伐,让“智慧大脑”赋能生产全流程。
在高品质镍基新材料生产线,第五代智能机组已经实现了从始极片加工、自动定距排板,到电镍出装、智能分类打包的全流程智能化。和初代机组相比,生产效率提升了3倍,产品纯度能精准控制在99.99%;过去靠人眼仔细分辨的镍板缺陷检测工作,现在由智能“质检员”瞬间完成扫描分析,产品合格率大幅提升。在智能铜电解车间,红外线短路监测系统就像“隐形卫士”,实时扫描极板,精准判断短路故障后,还能联动设备及时处理;配合RGV智能运输小车,实现了上下游环节的无人化衔接,实物劳动生产率比传统工艺提升40%以上,产出的阴极铜纯度高达99.9935%。未来,随着技术不断成熟、应用范围持续扩大,具身智能将为甘肃有色冶金产业注入更强动力,推动产业向高端化、智能化、绿色化方向加速迈进。
未来可期的智能科技
说到这里,可能有人会担心:具身智能机器人会不会取代大量工人,导致失业?其实大家完全不用有这个顾虑。虽然具身智能机器人会替代部分重复性、高危性的工作,但同时也会创造出很多新的就业岗位,比如机器人运维、数据标注、算法优化等。更重要的是,它能把工人从繁重、恶劣的工作环境中解放出来,转向技术含量更高、更有创造性的工作岗位,推动劳动力结构的优化升级。企业和社会也会通过开展技能培训,帮助人们掌握新技能,更好地适应产业发展的新需求。
展望未来,具身智能的发展空间不可限量。目前,具身智能整体还处于起步阶段,它分L1到L5不同智能化水平,现在我们主要应用的是L2级别,能在特定场景完成特定任务,比如做咖啡的机器人、车间里的物流机器人等;未来发展到L5级别,具身智能体可能会拥有自我进化能力,能够不断学习提升,甚至有可能出现理解人类情感的智能机器人,更好地和人类配合,形成“人机协同”的生产新模式。
更值得期待的是,随着卡脖子技术的突破,机器人的动作会越来越精细。据预测,我国具身智能市场规模2030年有望达到4000亿元,2035年突破万亿元。除了有色冶金领域,它还会走进养老机构教老人跳舞、做康复、艾灸,走进家庭做家务,甚至能在火灾、辐射、高压电等危险场景中完成救援任务。
从“机器换人”到“人机协同”,从“经验驱动”到“数据驱动”,具身智能正在悄悄改变各行各业的面貌,让每个行业焕发新的生机。作为公众,我们或许不用深入了解背后复杂的技术原理,但可以清晰地感受到技术进步带来的变化:更安全的生产环境、更优质的产品、更绿色的发展模式。
在通往未来的道路上,中国正凭借政策、科研、产业的协同发力,走出一条“实用与前沿并行”的独特发展路径。而有色冶金等传统产业的智能化转型,不仅会提升我国制造业的核心竞争力,也会给我们的生活带来更多便利和惊喜,让智能科技真正服务于实体经济,为高质量发展赋能。
(作者系甘肃省科普专家、兰州理工大学二级教授)
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