黨的二十屆三中全會(huì)中明確指出：加強(qiáng)新領(lǐng)域新賽道制度供給，建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機(jī)制。什么是“未來產(chǎn)業(yè)”呢?它是指由前沿技術(shù)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)前處于孕育萌發(fā)階段或產(chǎn)業(yè)化初期，具有顯著戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產(chǎn)業(yè)。
2024年被稱為人形機(jī)器人商業(yè)化元年。據(jù)首屆中國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)發(fā)布的報(bào)告預(yù)測，2024年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到27.6億元，2030年有望成長為千億元市場。在八月底北京舉辦的世界機(jī)器人大會(huì)上，有27款來自國內(nèi)外的整機(jī)人形機(jī)器人亮相。
2024年，人形機(jī)器人進(jìn)化到了什么程度?人形機(jī)器人離真正進(jìn)入我們的生活還有多遠(yuǎn)?
寫毛筆字、打詠春拳、彈揚(yáng)琴、泡工夫茶，琴棋書畫，十八般武藝，無所不能。上得了廳堂，下得了庫房，搬得了重物，還能走進(jìn)工廠。機(jī)器人有超越人類的大腦，可以秒變行業(yè)專家。
他們也可以有和人一樣的皮膚、表情，喜怒哀樂隨時(shí)表達(dá)。機(jī)器人能像人類一樣，行走、奔跑，克服地形障礙，它還可以比人更靈活，360度轉(zhuǎn)身，翻騰、卷腹站立，扛住擊打。隨著人工智能算法、核心零部件、智能制造等技術(shù)的不斷發(fā)展，人行機(jī)器人將逐步走入人們的生活。
全AI驅(qū)動(dòng) 機(jī)器人“自學(xué)”全地形穩(wěn)定行走
人形機(jī)器人是一個(gè)技術(shù)高度集成的產(chǎn)業(yè)，從各個(gè)環(huán)節(jié)的單點(diǎn)突破到整機(jī)的系統(tǒng)化迭代，可以說每一步都充滿挑戰(zhàn)。比如，在不依靠提前建模或編程的情況下，如何讓機(jī)器人“自己”學(xué)會(huì)在各種地形上穩(wěn)定行走就非常不簡單。
這是首個(gè)登上長城的人形機(jī)器人，在凹凸不平的城磚上，實(shí)現(xiàn)了自主行走。機(jī)器人的自主行走并不像看起來那么輕松，尤其是在不同地面，不同的環(huán)境中，能夠適應(yīng)多種地形。
總臺(tái)央視記者 張春玲：我身旁的這個(gè)多面手機(jī)器人名叫小星，它是全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)了AI驅(qū)動(dòng)無編程算法，率先實(shí)現(xiàn)可以在各種地面行走的人形機(jī)器人。
北京星動(dòng)紀(jì)元科技有限公司創(chuàng)始人 陳建宇：我們目前的小星是用全AI數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，沒有任何的提前的建模或者是編程。我們在仿真里面模擬出來了，千奇百怪各種各樣的可能復(fù)雜的環(huán)境和地形，然后讓它訓(xùn)練在這樣所有的環(huán)境里面，都能夠很穩(wěn)定地去行走。
在虛擬世界的不斷訓(xùn)練為小星提供了豐富的行走經(jīng)驗(yàn)，但讓它在外力面前保持穩(wěn)定，還需要算法的提升。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了全球首個(gè)去噪世界模型。讓機(jī)器人在仿真訓(xùn)練基礎(chǔ)上，可以預(yù)測并提取環(huán)境的關(guān)鍵信息，減少真實(shí)世界對(duì)機(jī)器人本體任務(wù)的干擾，他們還自主研發(fā)了機(jī)器人的核心關(guān)節(jié)和零部件，幫助他更好行走。
陳建宇：我們是完全自主地研發(fā)了具備高功率密度的這樣一套關(guān)節(jié)電機(jī)，我們使得它能夠同時(shí)具備很高的力量。它能夠支撐起很重的身體，甚至它能夠在負(fù)重上100千克，大概200多斤的情況下，也能夠進(jìn)行深蹲。同時(shí)它還能夠具備很高的速度，所以說我們能看到，在遇到一些干擾或者不確定，或者打滑的情況下，它的腿能非常迅速地進(jìn)行調(diào)整和邁步。
靈敏感知+情緒表達(dá) 機(jī)器人身上的精微創(chuàng)新
人形機(jī)器人的迭代涉及許多核心部件的突破，比如一雙能像人類一樣可以感知真實(shí)世界的靈巧手，或者一個(gè)會(huì)做各種表情、可以惟妙惟肖表達(dá)各種人類情緒的機(jī)器人臉。這里面每一個(gè)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新突破，其實(shí)都是復(fù)雜而精密的，戳視頻↓我們一起去看一個(gè)叫小胡的仿生機(jī)器人，它的特點(diǎn)是：不僅有自己的“個(gè)性”，表情還特別豐富。
您現(xiàn)在看到的這個(gè)機(jī)器人，是一款由我國創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的仿生機(jī)器人，它可以實(shí)時(shí)地通過視覺分析和動(dòng)作模擬，完成對(duì)人類表情的精準(zhǔn)復(fù)刻。
松研動(dòng)力(北京)科技有限公司創(chuàng)始人 張世璞：在硬件層面上，我們在他的頭部集成了三十多個(gè)機(jī)械的自由度，它能夠呈現(xiàn)出來非常豐富的表情，我們在算法上用AI和大模型所融合的一個(gè)技術(shù)，能夠讓機(jī)器人理解人類的語言，它就能夠展現(xiàn)出來自己的人格和性格。
豐富的表情，能夠讓人類看到它細(xì)膩的情緒表達(dá)。而一雙靈巧的雙手，讓它能更豐富地理解世界。
您現(xiàn)在看到的是一雙國產(chǎn)自主設(shè)計(jì)的靈巧手，它們像人類的手部肌肉一樣敏感，在極小的面積上集合了數(shù)百個(gè)觸覺感知單元，可以感知到壓力、物體的摩擦力、溫度、材質(zhì)等，也能感知到力的方向?，F(xiàn)在記者手中按壓的就是一個(gè)布滿傳感器的小巧指尖，經(jīng)過力學(xué)、幾何學(xué)等3D觸覺陣列數(shù)據(jù)的分析，能夠?qū)崟r(shí)靈敏地反饋出操作的力度和按壓面積的大小。
帕西尼感知科技 首席技術(shù)官 張恒第：人的手上有一種細(xì)胞它是可以感知到200到400赫茲左右的震動(dòng)，我們的機(jī)器人把這樣一個(gè)頻率提到1000赫茲左右，說明我們的傳感器實(shí)際上它采樣率以及所有的數(shù)據(jù)量，是可以大于我們?nèi)祟惖囊粋€(gè)水平的。
復(fù)雜的傳感器設(shè)計(jì)與人工智能算法相結(jié)合，靈敏的“機(jī)器手”可以像一個(gè)老裁縫一樣，通過觸摸判斷出不同面料的材質(zhì)，同時(shí)在力控方面，它可以感受到羽毛拂過，又能承受5公斤超高負(fù)載，收放自如。觸覺與機(jī)器人視覺相融合設(shè)計(jì)的視觸覺機(jī)器人，可以更輕松地判斷與執(zhí)行各類任務(wù)。
帕西尼感知科技聯(lián)合創(chuàng)始人 聶相如：這是我們一個(gè)瓶身的抓取演示，像大家可以看到這只瓶子是空的，另一只瓶子我們裝了些水，在機(jī)器人它擁有過觸覺傳感器之后，它可以對(duì)我們的瓶身以及瓶子的重量，各種維度的這些信息賦予它一個(gè)感知能力。那它擁有這些感知能力之后，它就可以輕松完成對(duì)一些目標(biāo)物的成功夾持。
觸覺，是一種非常難以被量化的感知能力，觸覺傳感器作為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵零部件，是一個(gè)高度集成的卡脖子技術(shù)。這個(gè)以90后為主的初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在一個(gè)指尖實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，目前他們的傳感器已經(jīng)服務(wù)國內(nèi)30多家智能制造頭部企業(yè)，同時(shí)遠(yuǎn)銷歐美市場。
聶相如：我們的使命希望是為更多的行業(yè)，為尤其是我們現(xiàn)在國家大力發(fā)展的人形機(jī)器人行業(yè)，去提供一個(gè)更好的技術(shù)賦能。
具身智能：讓機(jī)器人“擁有大腦 心靈手巧”
有專家預(yù)測，人工智能的下一個(gè)風(fēng)口就是“具身智能”，它是指將人工智能融入機(jī)器人等物理實(shí)體，賦予它們感知、學(xué)習(xí)和與環(huán)境動(dòng)態(tài)交互的能力。人形機(jī)器人就是這樣一個(gè)軟硬件精密結(jié)合的載體。我們可以想象一下，如果機(jī)器人不依靠事先的編程，而是擁有自主的學(xué)習(xí)、感知、判斷以及反應(yīng)能力，未來在我們的生活中會(huì)有哪些應(yīng)用場景呢?
您現(xiàn)在所看到的機(jī)器人刮胡子的視頻，全部是由機(jī)器臂自主規(guī)劃并完成的。手腳麻利、力度適中，又沒有死角，不僅是刮胡子，疊衣服、削黃瓜，這些精細(xì)活現(xiàn)在全都能靠機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)。這些極為精細(xì)和柔性的機(jī)器人操作，背后的核心，是具身智能大模型。
上海交大人工智能學(xué)院教授 盧策吾：語言模型是文本進(jìn)文本出，我們是機(jī)器的操作進(jìn)去，然后機(jī)器的操作出來，或者更直接一點(diǎn)是視覺的進(jìn)去，然后機(jī)器的操作出來，我們需要做到?jīng)Q策層面的，那么面臨的難度是跟語言模型它面臨的難度是完全不一樣的。
機(jī)器人具身智能，需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。上海交大盧策吾團(tuán)隊(duì)一方面，創(chuàng)新搭建了一個(gè)以真實(shí)世界物理原理為基礎(chǔ)的世界模型仿真數(shù)據(jù)庫，讓機(jī)器人在虛擬世界與各類場景進(jìn)行學(xué)習(xí)和交互;
另一方面，他們還通過自主研發(fā)的便攜式模仿學(xué)習(xí)裝備，讓機(jī)器人跟隨模仿人類的動(dòng)作，進(jìn)行一對(duì)一的學(xué)習(xí)。
上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系博士生 方鴻杰：這套外骨骼是我們創(chuàng)新自研的機(jī)械臂數(shù)據(jù)采集裝置，我們同時(shí)會(huì)采集圖像、機(jī)械臂的軌跡信息，以及力和力矩等多種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被用于后續(xù)“穹徹”具身大腦的力位混合大模型的訓(xùn)練。
現(xiàn)在，我們只需要給機(jī)器人一段文字、語音或者動(dòng)作等指令，機(jī)器人就可以自動(dòng)化地完成任務(wù)。為了更精準(zhǔn)執(zhí)行任務(wù)，團(tuán)隊(duì)又構(gòu)建了全球唯一的具有力反饋的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了力位混合算法，讓機(jī)器人在力和位置控制等方面進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算。
您看這個(gè)盤子里均勻晃動(dòng)的球，就為我們展示出了機(jī)器人超強(qiáng)的動(dòng)作控制能力。如今盧策吾團(tuán)隊(duì)通過成果轉(zhuǎn)化將具身智能大腦快速賦能機(jī)器人本體，已經(jīng)應(yīng)用在了汽車、數(shù)碼產(chǎn)品、航空、科研等多個(gè)領(lǐng)域。
人形機(jī)器人：未來產(chǎn)業(yè)十大標(biāo)志性產(chǎn)品之一
工信部、科技部等七部門在2024年發(fā)布的未來產(chǎn)業(yè)十大標(biāo)志性產(chǎn)品中，第一個(gè)就是人形機(jī)器人。推動(dòng)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化，國家和地方多個(gè)層面都在整合資源和加緊布局。
粵港澳大灣區(qū)是目前世界人形機(jī)器人供應(yīng)鏈的重要集聚區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球人形機(jī)器人約38%的供應(yīng)鏈企業(yè)在中國，而中國約57%的供應(yīng)鏈企業(yè)就在大灣區(qū)。
在北京的亦莊，已有二十多個(gè)以機(jī)器人和智能制造為特色的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，同時(shí)，目標(biāo)規(guī)模100億元的北京機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金已經(jīng)成立。
此外，目前在北京、上海、廣東、浙江、四川等地都成立了具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心，攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，打造公共服務(wù)平臺(tái)。
