人形机器人时代即将到来？

人形机器人时期即将来临？

光明日报2024-02-07 14:42

新华社记者在2023

      广州车展上展示的人形机器人。

      近日，工信部等7部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确提出“稳步发展将来高端装备制造，提升人形机器人、超级计算机等商品”。这并不是“人形机器人”一词初次进入大众视野。

     2023年底，工信部下发《人形机器人改革创新实施意见》。在今年的1月12日，北京市人形机器人产业创新中心专委会在北京经开区创立。随着人工智能技术性取得突破性进展，人形机器人发展动能更加强悍，“大脑”聪慧、“四肢”灵活多变的人形机器人正在成为战略性新兴产业受欢迎跑道。公开数据显示，人形机器人销售市场预计在2035年做到1540亿美金。为什么产品研发人形机器人成为热点？对比工业生产机器人、机器人、打扫机器人等商品，人形机器人有哪些区别？其产品研发又面临着什么急需解决难点？带着这些问题，记者走访了技术专家。人形机器人具有特色优势2023年，人形机器人商品数量俱增。仅仅在2023全球机器人会议上，就会有10尾款人形机器人商品现身。在国际范围内，特斯拉汽车研制的人形机器人“擎天柱”遭受广泛关注。从特斯拉汽车公布的信息来看，“擎天柱”已具备给花浇水、舞蹈、折衣服等各项专业技能。除此之外，亚马逊平台集团旗下的人形机器人Digit已经在许多工作实践场景下初试锋芒。亚马逊平台也曾在2022年耗资17亿美元收购了机器人企业iRobot。“人形机器人领域涉及很多至关重要技术性，例如智能控制系统的内嵌式计算方式、传感技术等。这种技术的突破也许会带动其他市场发展。”中科院沈阳自动化研究所副局长刘连庆说。相比普通的工业生产机器人与服务机器人，人形机器人在总体设计、硬件配置组成、控制系统、关键技术性能及其零部件选择时，都有很大的差异。

    例如，一般工业生产机器人的骨关节总数一般在2—10个中间，而人形机器人骨关节总数预计40个左右，且每一个骨关节都要一台交流伺服电机。那样，为何要花这么多时间精力，把机器人打造成为人型？“人形机器人可以极好地融入人们生长环境，并用人们的一种手段。除此之外，它在人机交互技术上会有天然的优势。人们与其说开展人机对换、爱情投影时，会比较自然。”上海理工大学机器智能研究院执行院长李清都说。在他看来，在学习中人们的专业技能，人形机器人能将人类从繁杂、高风险工作中解脱出来。国内企业加速突破关键技术性个子1.65米，重量55kg，步速可以达到一小时5公里，重量可以达到50kg，全身上下有40个可玩性，较大关节模组**扭矩转速可以达到300Nm……

    2023年，上海市傅利叶智能科技有限公司（下称傅利叶智能化）研制的通用性人形机器人GR-1现身世界人工智能大会，并于同年9月宣布开启预售。傅利叶智能化董事长兼CEO顾捷说，机器人双足是傅利叶智能化在人形机器人产品研发这条路上攻破的**个核心技术控制模块。傅利叶智能化曾经在2017年公布在我国**款商业化的腿部外骨骼机器人X1。这一款机器人呈现出来的“挎包 双脚”形状，为GR-1脚部形状打下基础。人形机器人免不了人们最主要的实行端——手。上海市非夕机器人科技公司（下称非夕高新科技）是通用性机器人行业独角兽公司，主攻人形机器人的手腕一部分。该公司研发的机器人“黎明”扩展了机器人能力界限，这一款机器人双手的软性水平甚至超越每人必备。当有人试着往不同的方向促进“黎明”的“手指尖”时，只看见它双手的7个轴密切配合，持续沿着新闻记者给出的推动力往不同的方向收缩，好像在与新闻记者练拳。这根本打破机器人通常沿固定不动运动轨迹开展反复健身运动的刻板印象。“‘黎明’能够像人一样，根据学习适应陌生的环境，并依靠觉得主动地做动作。”非夕高新科技创始人、CEO王世全说。“黎明”这样的能力从何而来？原先，非夕技术研发了一套相近人们丘脑算法。它能够操纵机器人每一个骨关节导出的重力，乃至可以让机器人像人一样产生“无意识记忆”。以上实例，仅仅国内企业加速提升人形机器人关键技术的真实写照。在国家扶持政策和技术进步的带动下，在我国人形机器人科技成果五花八门，应用领域不断扩大，核心零部件国产化进程逐渐加快。人形机器人逐渐向更成熟、更智能的方向迈进。产业落地还需要解决多种考验人形机器人在核心技术方面获得了众多成效，但是其发展趋势还存在着多种考验。李清都说，均衡能力、续航力能力、方便性、可靠性和合理性是人形机器人发展趋势的五大世界难题。均衡能力可以使机器人在运动过程中保持稳定的姿势。人形机器人必须具备乱倒修复、单脚均衡、稳定平衡等能力。人形机器人的动力学方程比较复杂，包括连续变量动态系统、离散变量事情动态系统，及其二者相互作用的掺杂系统软件。这就给机器人平衡稳定控制带来较大技术水平。“续航力能力讲的是能量效率，它决定了人形机器人是否能大规模推广应用。”李清都说。人形机器人的种人形状决定了它没法带上大体积充电电池。但是，现阶段锂离子电池的能量密度比较有限，这就给人形机器人的续航能力增添了比较严重考验。形态充电电池、快速充电等供电方案有希望解决这一问题。人形机器人在方便性等方面的关键就是如何做到“丘脑智能化”。李清都说，好似人类一样，人形机器人也是有“人的大脑”“丘脑”和“身体”。

      在其中，“丘脑”必须融合感观数据信息，和控制身体姿态，要在“人的大脑”和“身体”中间承前启后公路桥梁，对机器人的主动学习能力、专业技能转移能力极其重要。现阶段，伴随着以ChatGPT为代表大模型的快速发展，人形机器人在推进“丘脑智能化”道路上迈出关键一步。人形机器人安全性包含两个方面。**，要保证机器人不能在跌倒等无法控制的情形下对人会造成危害；次之，因为人形机器人手机一样都是移动智能终端，所以也要保证它接收和执行指令的一个过程可以信赖。最后就是人形机器人的经济性难题。现阶段，“擎天柱”每台成本为10万美元左右。这一价钱在诸多人形机器人产品上早已比较便宜，但明显还达不到销售市场期待的2万美金之内。对于国内人形机器人企业来说，应用国内自主研发零部件或将是一条切实可行的降成本方式。

（肖钰周 高新科技日报记者 王 春）由来：高新科技日报