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  乔不迟 发自 凹非寺

  量子位 | 公众号 QbitAI

  具身智能的创业江湖,可以用“热辣滚烫”来形容。

  几乎每天都有新的创业公司和创新技术冒出来,路线越来越多,玩家越来越多,融资、模型、数据、硬件……已经热得不能再热。

  就在这片热闹里,又来了一位履历颇有意思的教授。

  他叫张富。

  这个名字背后的标签,单拎一个出来都够讲一段故事:李泽湘的学生、大疆8年产业顾问经历、香港大学副教授。

  跟随李泽湘研究无人机时,他学会了沉下心到一线跟供应链团队、用户进行沟通,不止做学者、旁观者;在大疆8年,他了解把实验室技术做到产品的全过程和产业化面对的真实问题;在港大实验室,他和团队一起持续推进自主飞行等前沿研究。

  所以张富这次创业,没去和一众玩家一起卷“地面”。

  他把这三种经验结合,做不靠GPS定位、不靠飞手摇控,就能感知环境、判断自己在哪里、规划下一步往哪儿飞,最后自己把任务干完的空中智能体。

  这也给具身进入人类世界创造另一种可能:

  具身智能未必一定要长出人的手脚。

  它也可以先长出一双翅膀,替人走进那些几十米高的幕墙、陡峭的山坡和危险的工业现场。

  具身又来了一位创业教授

  硅羽科技受关注不只因为它把具身智能搬到天空,还因为创始人张富。

  张富是香港创业教父李泽湘的学生。他本科毕业于中国科学技术大学,之后在加州大学伯克利分校攻读博士。

  2015年前后,张富受李泽湘邀请进入香港科技大学,开始系统研究机器人和无人机;

  2016年起,又深度参与大疆的核心技术研发与产品化,覆盖飞控、多传感器融合、激光雷达等方向。

  在产业一线深耕多年,参与过研发、产品定义和量产落地的完整过程。

  后来,张富来到香港大学担任机械工程系终身副教授,期间组建MaRS Lab(港大机电与机器人系统实验室),把研究重点继续压在一件事上:让飞行机器人在陌生环境里自己找到路。

  MaRS Lab公开资料显示,实验室长期研究UAV、自主导航、激光雷达SLAM和集群协同,并强调把实验室成果推向真实世界。

  其中一个代表性成果,就是FAST-LIVO系列。

  简单说,GPS失灵后,FAST-LIVO2可以让机器人靠自己“认路”:一边看周围,一边判断自己走到了哪里,再把沿途看到的世界拼成一张地图。

  这一相关成果的论文获得了IEEE Transactions on Robotics(TRO)傅京孙纪念最佳论文奖。

  这条技术路线,恰好成了硅羽如今“空中智能”的底座:先让机器知道自己在哪里,再让它理解周围是什么,最后进一步判断“我要做什么、下一步怎么做”。

  目前,张富带着团队把实验室的科研技术转化成公司和产品。

  公司目前构建了多模态感知、端到端运动控制、世界导航模型,以及灵巧作业和集群协同等技术体系,试图让飞行器摆脱对GPS、先验地图和持续人工操控的依赖。

  所以,硅羽真正想卖的不只是更聪明的无人机,还有无人机的通用大脑。

  让无人机拥有“自主能力”,不需要人实时手动操作,并且同一套智能,装进不同的飞行器,让它们自己感知、自己决策、自己完成任务。

  资本已经开始下注。硅羽半年内连续完成四轮融资,累计数亿元,投资方包括耀途资本、锦秋基金、阿里巴巴等。

  对张富来说,资本真正关注的并不是一架更智能的无人机,而是飞行器下一阶段可能出现的能力范式变化:

  当成千上万种不同的飞行平台进入真实世界,能否让它们共享一套不断进化的智能能力?

  给无人机装上大脑

  量子位:具身智能这么热,大家注意力大多在地面人形具身,你为什么偏偏选了更有难度的空中?

  张富:我博士的时候研究控制理论和人工智能,当时在学校实验室见过简陋的四旋翼无人机,觉得特别有趣。

  2015年开始,我在港科大李泽湘老师的实验室里正式接触无人机,做了大量基础性工作,从无人机新构型硬件,到定位、感知、导航。

  这两年具身智能发展得很快,我们很早就把具身和无人机做结合了。

  随着研究深入,我们需要更多算力、数据和专利。

  另一方面,我们收到大量潜在客户的邮件,希望利用更智能的飞行器解决一些传统方式难以覆盖的问题。

  这两个因素合在一起促使我创业,一是满足市场需求,二是借助公司平台更好地推进技术突破,把通用空中智能推到下一阶段。

  无人机能去作业的场景,都是人很难去、或者去的成本很高、很危险的地方,天生具有不可替代性。

  我认为,空中具身智能的商业进展会更快。

  如果说飞行器行业的上半场比拼的是工程成熟度,那么下半场的核心变量将是自主能力。这已经成为行业的痛点,大家都把技术、资金投入到这里,所以这个赛道的价值体现会更早。

  量子位:融资后有报道提到你们正在量产,目前产品能完成什么任务?

  张富:现在人为操作的无人机受限于技术和智能化程度,还是有很多地方去不了,这部分就是我们的目标。

  今年年底我们会量产第一阶段的产品,就是让它们不再需要飞手遥控,飞去更多困难复杂的场景自主完成特定任务。比如地下空间的管廊、隧道,室内空间的仓储、厂房,还有桥下、森林树林等这些无人机很难作业飞行的地方。

  再进一步要让无人机具备自主思考的能力,像人一样推理世界、自我决策,会根据环境判断怎么飞,甚至在完全未知的环境,靠以前经验做出判断,完成任务,就像把人的脑袋放到无人机上。

  我们的技术目前还在研发迭代,让它更稳定成熟。

  第三阶段的产品会具备干预世界的能力,比如抓东西。这方面商业化需求和落地需求还需要时间培养,比如高空作业,玻璃幕墙清洗。

  现在这些作业场景都是把人送上去,非常危险、成本高、效率低,以后都能通过智能飞行器操作完成。

  量子位:硅羽科技的核心竞争力有哪些?

  张富:我们团队在两个维度做得比较好。第一是原始技术的创新能力,这10年我们研发的技术被企业广泛使用。

  比如,在大疆时我负责研发的激光雷达览沃(Livox),解决了激光雷达贵和重的问题,现在从割草机、移动机器人、物流机器人、机器狗,包括空中具身行业,大量无人机在用览沃。

  贵和重对于空中的设备更重要,任何一点重量都带来能量损失、续航损失。我们的产品在同类产品里应该算最轻的,重量不到一千克、整个产品只有一张A4纸大。

  它的续航能力跟常见的无人机类似,20-30分钟。但这里要注意,绝对续航是一方面,更重要的是有效续航。有效续航是单位时间能执行多少任务。

  无人机靠人操作,人首先要对环境做出判断,再操作,还要在空中不断干预、纠正,这在无形当中降低了无人机的作业效率。

  空中智能体有自主解决问题的能力后,就不需要人为操纵,它能够高速自主飞行,在单位时间内能飞的地方更多,执行的任务远比现在靠人手动操作的无人机要高好几倍。

  以前执行任务需要20分钟,现在可能只需要5分钟。在我看来,这其实才是解决续航问题最好的做法。

  第二是量产经验,我们知道怎么把技术做成可靠一致、满足用户痛点的产品。

  量子位:你在产业一线做了8年科学顾问,这段经历对创业有什么用?

  张富:最大的收获是让我了解把技术落地成为产品的全过程。

  我以前是比较典型的学者思维,只想做有趣的、前沿的、能发论文的研究。

  但研究出来的技术如何用到产品上,用到真实的世界,我没有过多了解。

  但当我到了企业中才接触产业化过程中会遇到什么问题、需要什么资源、怎么解决、怎么把产品推向市场,只有真的下沉到生产一线、去工厂跟研发人员沟通、看工人操作,甚至自己上手操作几遍,才知道软硬(件)结合产品做到产品层面有多少困难挑战。

  这段经历让我对问题的思考不止停留在学者思维,还会用产业化的角度去思考,去解决真实产业当中的问题。

  量子位:公司刚建不久就有阿里很强的融资公司进来,大家说投钱是为您这个人,您觉得教授身份是投资主因吗?

  张富:教授身份是一方面,肯定是亮点,代表我们有原始技术创新能力。

  但最终大家看的一定不是某一个身份标签,而是团队有没有能力把一件长期而困难的事情真正落地做出来。

  重构数字孪生仿真环境

  量子位:具身智能行业都面临数据紧缺,空中具身是不是更缺?数据采集的成本也更高?

  张富:是的,而且获取成本会更高。很多地面具身数据可以通过人直接采集,但空中数据需要飞行器真正进入三维空间运行,还涉及飞手、设备、安全和场地条件。因此,高质量空中真实数据本身就比较稀缺。

  如果完全依赖真实飞行去覆盖所有环境,成本会非常高,而且很多长尾场景也很难完整采集。

  所以我们一直在探索怎样利用少量真实世界数据,构建更大规模、更丰富的训练环境。

  量子位:那硅羽用什么方式采集数据?

  张富:如果只靠真机采集真实数据,可能累积10年都不够用,成本也是无法估量的。

  我们做一套Real-to-Sim数据采集系统,只需少量现实飞行数据就能重构非常逼真的仿真环境,批量生成不同场景的训练数据,大幅降低对真机采集的依赖。

  Real-to-Sim相当于放大器,一条真实数据可以复制、放大几千倍甚至上万倍,重复飞行数千至数万次,能在一定程度上解决真实数据稀缺的问题。

  量子位:这样会产生sim-to-real gap吗?

  张富:这就是为什么我们做Real-to-Sim,而不是纯仿真。

  纯仿真会出现较大sim-to-real gap,但我们的gap小很多,因为环境不是从噪声(误差)中直接生成,而是真实数据重构出来的,跟真实世界一模一样。

  在建筑领域叫数字孪生,现实世界长什么样,通过Real-to-Sim放到电脑数字世界就是什么样。

  Real-to-Sim做得越好,gap越小。我们积累了大量底层核心技术,能把保真度做得很好,速度也很快,几十公里场景大概用十几分钟就能生成出来。

  量子位:Real-to-Sim所生成的场景会不会过于单一、限制在某个特定空间?

  张富:仿真不是一潭死水,可以进一步改变物体位置、环境结构、视角、任务条件等参数,把有限的数据扩展成更丰富的训练分布。

  真实数据采集也不会只采一两条,会采成千上万条真实数据,只是每类数据不需要采特别多。

  真实数据只需覆盖度够全,多样性在仿真里创造。两者结合,才能更有效地支持模型训练。

  量子位:有了这个环境还能做什么?

  张富:不只解决数据短缺,还能做强化学习。

  现在大家更多在做监督学习,监督学习更多是模仿,强化学习是模型的自我迭代。

  它见过大量场景,能记住分布特征,基于记忆和数据产生自我行为推理,不停在仿真环境交互、自我博弈和迭代,最后它的智能化程度会比人高。

  这是我们非常激动的点。我们现在甚至开始考虑怎么regulate(约束)技术不被滥用。

  量子位:现在模型已经比人强了?

  张富:现在还没有。但随着数据、模型和算力不断积累,机器会越来越强。下一步的发展就是让机器能够应对更复杂、更开放的真实环境。

  空中智能逐步进入高风险、高成本场景作业

  量子位:你认为国内空中具身处于什么阶段?

  张富:刚起步。现在还没一款产品真正被批量制造出来,更别说卖得怎样。大家还在做技术路线探索、场景探索。

  量子位:离规模商用量产多远?

  张富:很快,不会超过两年。不同场景会非常不一样。

  量子位:空中智能体有哪些应用场景?

  张富:我们对接过一个需求,是利用产品进行山坡基础设施巡检。

  山坡上有一些基础设施需要定期检查维修,比如阻挡泥石流下滑的铁丝网。

  铁丝网只有两米,被周围很多树木遮挡着,飞行器需要自己感知环境,躲开树枝树叶这类干扰,飞到关键的部位拍照、给铁丝网做三维建模,检查是否有需要加固或者维修的地方。

  这类工作以前都需要人来做,工人爬到高度很高的山坡上,越过杂草碎石,作业现场天气酷热、还有蚊虫叮咬,环境危险,效率也低,还发生过安全事故。

  现在飞行器可以逐步替代人工进入这些高风险、高成本的场景作业,随着空中智能体操作能力进一步成熟,还可以用于更多空中作业。比如矿业、电力能源类的基础设施巡检,仓储物流行业仓库巡检。

  量子位:除了市政、矿业、电力这些B端,普通消费者能用在哪里?

  张富:未来随着智能能力提高,人与飞行器的交互方式会发生变化。

  比如摄影,它可以像摄影师一样,有审美、会抓情绪,自己选角度运镜拍照,消费者相当于随身带着一个摄影师。

  但这些都建立在一个共同前提上:飞行器首先要从“被遥控”,走向“能自主”。

  当这种能力真正成熟之后,空中的具身智能才会从少数专业场景,逐步进入更广泛的真实世界。