今年的央視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上,一個(gè)名為《秧BOT》的歌舞類節(jié)目讓廣大觀眾眼前一亮。節(jié)目中,一群穿著花棉襖的人形機(jī)器人與舞蹈演員同臺(tái)獻(xiàn)藝,不僅扭起秧歌,還轉(zhuǎn)起手絹,流暢協(xié)調(diào)的動(dòng)作從一個(gè)側(cè)面展現(xiàn)出我國在機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。
作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分,近年來我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,特別是人形機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)中的尖端領(lǐng)域,逐步從科幻走入現(xiàn)實(shí),眾多初創(chuàng)公司涌現(xiàn),新技術(shù)、新成果不斷。根據(jù)工業(yè)和信息化部《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》的部署,2025年,我國人形機(jī)器人創(chuàng)新體系將初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破。未來,將有更多的人形機(jī)器人出現(xiàn)在我們的生活中。
創(chuàng)新產(chǎn)品頻出,具身智能成為新熱點(diǎn)
近年來,我國人形機(jī)器人領(lǐng)域不斷有新成果、新產(chǎn)品涌現(xiàn)。在去年8月舉辦的2024世界機(jī)器人大會(huì)上,有多款國產(chǎn)人形機(jī)器人亮相,其中就包括登上今年春晚的人形機(jī)器人Unitree H1以及和它來自同一家公司的新品人形機(jī)器人Unitree G1。
Unitree H1的研發(fā)企業(yè)是成立于2016年的杭州宇樹科技有限公司。這家企業(yè)深耕機(jī)器人賽道多年,其研發(fā)的Unitree H1作為全球首款能完成原地空翻的全尺寸電驅(qū)人形機(jī)器人,搭載了人工智能驅(qū)動(dòng)全身運(yùn)動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)。同時(shí),通過先進(jìn)的人工智能算法,Unitree H1還能跟上音樂的節(jié)奏,并根據(jù)音樂實(shí)時(shí)調(diào)整動(dòng)作,再加上專門設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)、精密的結(jié)構(gòu)以及控制算法,讓它得以完成手絹的旋轉(zhuǎn)、拋擲和回收等高難度動(dòng)作。
除了Unitree H1,上個(gè)月宇樹科技還發(fā)布了最新人形機(jī)器人產(chǎn)品Unitree G1行走、奔跑的視頻。在最新技術(shù)成果的賦能下,Unitree G1不僅能在平穩(wěn)的路面穩(wěn)健行走,還能順利通過草地斜坡、彎道等復(fù)雜和崎嶇的路段,甚至能在石塊地面、階梯等場景奔跑。
據(jù)了解,Unitree G1擁有廣闊的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)空間,全身23至43個(gè)關(guān)節(jié),最大關(guān)節(jié)扭矩達(dá)到120N·m,可進(jìn)行動(dòng)態(tài)站起、坐下折疊、舞棍等高難度的動(dòng)態(tài)動(dòng)作,在柔順行走、仿人奔跑以及復(fù)雜地形適應(yīng)方面表現(xiàn)出色,未來有望在物流配送等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
“外表越來越像人,行動(dòng)也越來越靈活。”這是不少人形機(jī)器人愛好者對新近推出的人形機(jī)器人產(chǎn)品的評價(jià)。以國家地方共建具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心自主研發(fā)的最新版“天工”機(jī)器人為例,這款機(jī)器人不僅身高和體型更接近成年男性,而且運(yùn)動(dòng)的控制力、靈活度以及速度比舊版本更高,續(xù)航時(shí)間也更長,智能交互和任務(wù)執(zhí)行能力更強(qiáng)。依靠更強(qiáng)大的手臂,“天工”可以穩(wěn)穩(wěn)地端起一杯水遞給對面的人,不會(huì)產(chǎn)生傾灑。此外,“天工”還能實(shí)現(xiàn)擬人奔跑,并參加馬拉松賽事,實(shí)測平均時(shí)速可達(dá)每小時(shí)10公里。
不過,對于人形機(jī)器人來說,僅具有像人類一樣的外表和動(dòng)作還不夠,更高的發(fā)展目標(biāo)是要成為“具身智能”,兼具聰明的“大腦”和靈活行動(dòng)的“身體”。今年,多個(gè)省區(qū)市的政府工作報(bào)告首次提到“具身智能”,并對具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出部署。
人形機(jī)器人想要進(jìn)化升級,變得更智能的秘訣是什么?答案是加入“人工智能大模型”。不久前,四川省成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司發(fā)布了國內(nèi)首臺(tái)超輕量級人形機(jī)器人——“貢嘎一號”。“貢嘎一號”不僅擁有體量輕、續(xù)航時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn),最重要的是它擁有一個(gè)“智能大腦”——中國首個(gè)機(jī)器人多模態(tài)模型,這種模型賦予了機(jī)器人更強(qiáng)的理解、推理以及自主執(zhí)行能力,配合雙臂協(xié)作系統(tǒng),機(jī)器人能夠更高效流暢地完成一些復(fù)雜的日常任務(wù)。
事實(shí)上,隨著大模型等人工智能技術(shù)的發(fā)展,人形機(jī)器人的感知、推理、理解等能力在技術(shù)的賦能下也得到提升。以科大訊飛亮相2024世界機(jī)器人大會(huì)的人形機(jī)器人產(chǎn)品為例,在大模型的支持下,該款人形機(jī)器人的復(fù)雜任務(wù)拆解成功率超過95%。科大訊飛副總裁劉聰在接受媒體采訪時(shí)表示,在使用大模型之前,機(jī)器人與現(xiàn)實(shí)場景交互的能力比較弱。如果給機(jī)器人一個(gè)指令,讓它把抽屜打開,把里面的薯片拿出來,再把抽屜關(guān)上。對于這樣包含復(fù)雜動(dòng)作的指令,放在以前的機(jī)器人身上,是沒法理解的。
關(guān)鍵技術(shù)突破,加速人形機(jī)器人發(fā)展演進(jìn)
更智能、更靈活、更強(qiáng)大的國產(chǎn)人形機(jī)器人產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),與我國人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展密不可分。從核心零部件制造到整機(jī)裝配,從底層算法研發(fā)到應(yīng)用場景拓展,相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步為人形機(jī)器人發(fā)展注入磅礴動(dòng)力。
當(dāng)前,人形機(jī)器人技術(shù)加速演進(jìn),已成為科技競爭的新高地、未來產(chǎn)業(yè)的新賽道、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。近年來,我國各地的人形機(jī)器人技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)迅速崛起。2023年底,北京具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心成立。2024年5月,我國首個(gè)國家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在上海浦東揭牌。此外還有成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心、浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心等,形成強(qiáng)大技術(shù)創(chuàng)新力量。
位于四川省成都市的成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司成立于2024年4月,是中西部首個(gè)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心,主要開展人形機(jī)器人本體、控制和決策等技術(shù)攻關(guān)。成立以來,該創(chuàng)新中心獲得人形機(jī)器人相關(guān)專利8項(xiàng),率先完成國內(nèi)首個(gè)基于擴(kuò)散架構(gòu)人形機(jī)器人任務(wù)生成式模型、國內(nèi)首個(gè)多模態(tài)人形機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)等30余項(xiàng)人形機(jī)器人“大腦”核心技術(shù)成果,填補(bǔ)多項(xiàng)國內(nèi)空白。特別是在超輕量級人形機(jī)器人技術(shù)方面的突破打破了國外壟斷。
“此前,超輕量級人形機(jī)器人技術(shù)僅掌握在美國少數(shù)頂尖機(jī)器人企業(yè)機(jī)構(gòu)中。”成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司負(fù)責(zé)人張睿睿介紹,“而如今我們研發(fā)出的‘貢嘎一號’超輕量級人形機(jī)器人機(jī)身在自重、續(xù)航和負(fù)重比方面再次突破:超輕量25kg整機(jī),打破了業(yè)界普遍存在的60kg至250kg的重量范疇;負(fù)重比0.22,高于業(yè)界平均水平5倍以上……”
創(chuàng)新不止于此。繼2024年10月發(fā)布“貢嘎一號”之后,成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司又于該年12月發(fā)布了國內(nèi)首款帶最強(qiáng)大腦的全尺寸人形機(jī)器人——貢嘎二號“鴻鵠”。
相較于“貢嘎一號”,“鴻鵠”植入了中國首個(gè)基于擴(kuò)散架構(gòu)的人形機(jī)器人高速推理模型R-DDIRM,更加靈活智能。傳統(tǒng)機(jī)器人訓(xùn)練通常需要上萬次數(shù)據(jù)采集,新模型僅需50次。超出上一代模型10倍以上的推理速度,則讓“鴻鵠”具備了更高效、流暢的推理和決策能力。
近年來,在不懈的創(chuàng)新攻關(guān)和技術(shù)研發(fā)下,我國在人形機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)不斷突破。國產(chǎn)減速器、控制器等關(guān)鍵零部件的技術(shù)競爭力不斷提升,人工智能大模型領(lǐng)域產(chǎn)品不斷迭代進(jìn)化。
去年,中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所人形機(jī)器人攻關(guān)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā),突破了高爆發(fā)一體化關(guān)節(jié)、AI賦能設(shè)計(jì)、機(jī)器人大模型、類人柔順控制等核心技術(shù),還成功研制出人形機(jī)器人硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)“大工廠”,通過它可以快速設(shè)計(jì)構(gòu)建人形機(jī)器人硬件和軟件系統(tǒng),大幅度縮短現(xiàn)有研發(fā)周期,進(jìn)而向搶占實(shí)體通用人工智能系統(tǒng)科技制高點(diǎn)邁出堅(jiān)實(shí)一步。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)技術(shù)骨干李睿表示:“通過軟硬融合的方式研發(fā)核心零部件,是攻克人形機(jī)器人‘卡脖子’技術(shù)、打造實(shí)體通用人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵。”
產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建,多地爭相布局機(jī)器人未來賽道
中國信通院發(fā)布的《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告(2024年)》指出,歷經(jīng)多年發(fā)展及技術(shù)迭代,在巨大的潛在市場需求牽引以及人工智能技術(shù)深度賦能的帶動(dòng)下,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈加速構(gòu)建和優(yōu)化,已進(jìn)入技術(shù)集中突破和應(yīng)用初步試水的關(guān)鍵發(fā)展時(shí)期。
在國內(nèi)各大城市中,北京市在人形機(jī)器人基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面優(yōu)勢明顯,集聚了如中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京理工大學(xué)自主智能無人系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國內(nèi)頂尖的機(jī)器人研究院所、實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),此外還有不少高科技企業(yè)聚集。依托強(qiáng)大的“智”力支持,北京市、區(qū)兩級政府聯(lián)動(dòng),正致力于打造人工智能創(chuàng)新策源地和應(yīng)用高地。目前北京經(jīng)開區(qū)、海淀區(qū)、石景山區(qū)等區(qū)域已相繼發(fā)布相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃,對人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)行部署。
與北京相比,上海市則更注重產(chǎn)業(yè)生態(tài)的打造。模速空間、機(jī)器人谷等世界級人工智能產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)在上海初具規(guī)模,人工智能創(chuàng)新生態(tài)加速構(gòu)建。步科股份、鳴志電器、禾賽科技等零部件企業(yè),傅利葉智能、智元機(jī)器人等本體設(shè)計(jì)與制造企業(yè)均在滬“安家”。除布局產(chǎn)業(yè)鏈上中游外,上海還在下游應(yīng)用場景端持續(xù)發(fā)力。今年1月,上海啟用全國首個(gè)異構(gòu)人形機(jī)器人訓(xùn)練場,首期即部署了超過100臺(tái)異構(gòu)人形機(jī)器人,為推動(dòng)人形機(jī)器人技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用落地注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
此外,粵港澳大灣區(qū)在人形機(jī)器人發(fā)展賽道上也占據(jù)一席之地。廣東省機(jī)器人協(xié)會(huì)專家委員會(huì)執(zhí)行主任閔華清表示,廣東省已經(jīng)成為國內(nèi)最大的智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),目前在機(jī)器人設(shè)計(jì)、研發(fā)、系統(tǒng)集成、推廣應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈均部署有相關(guān)科研機(jī)構(gòu),機(jī)器人整體研發(fā)創(chuàng)新水平位居全國前列。以廣東省深圳市為例,僅在深圳市南山區(qū),就已經(jīng)集聚了超過20家產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)及機(jī)構(gòu)。今年春節(jié)期間,由深圳本地企業(yè)研制的人形機(jī)器人PM01跟隨民警走上街頭,參與巡邏任務(wù),其輕盈自如的步伐吸引了很多市民的目光。
一些西部地區(qū)也積極布局人形機(jī)器人賽道。去年11月,《四川省人工智能產(chǎn)業(yè)鏈總體工作方案(2024—2027年)》發(fā)布,明確未來3年四川人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)、發(fā)展布局和重點(diǎn)任務(wù)。而成都市和綿陽市作為兩個(gè)主要承載地,目前均已構(gòu)建起較為成熟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),技術(shù)研發(fā)、零部件生產(chǎn)及應(yīng)用場景落地加速推進(jìn)。
政策利好不斷、產(chǎn)業(yè)協(xié)同加速、技術(shù)創(chuàng)新涌現(xiàn),推動(dòng)我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛向快車道,為未來科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。在不久的將來,人形機(jī)器人或?qū)⒄嬲M(jìn)入“尋常百姓家”,為生活的方方面面提供服務(wù)。(記者 王雅婧 通訊員 周倜)






