■本報記者 沈湫莎

　　日前舉行的第十二屆中意創(chuàng)新合作周上，中國電子科技集團(tuán)公司第二十一研究所與意大利技術(shù)研究院簽訂了關(guān)于共建機器人國際聯(lián)合實驗室的戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，雙方將圍繞人形機器人及相關(guān)技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，實現(xiàn)核心關(guān)鍵技術(shù)的突破，并圍繞搶險救災(zāi)等應(yīng)用場景需求共同研制新一代人形機器人。

　　這不是中國電科21所人形機器人研發(fā)“朋友圈”的第一位合作伙伴。11月22日，該所發(fā)布首款人形機器人，并與上海交通大學(xué)元知機器人研究院達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。而自3年前向人形機器人領(lǐng)域進(jìn)軍以來，其合作伙伴已覆蓋國內(nèi)外20多家高校、科研機構(gòu)和企業(yè)。

　　今年以來，人形機器人發(fā)展進(jìn)入快車道，業(yè)內(nèi)預(yù)測未來人形機器人的需求量有望超過智能汽車。位于張江科學(xué)城未來公園的上?？萍紕?chuàng)新成果展上，一批申城研發(fā)的人形機器人悉數(shù)亮相，炫酷“出圈”。通過深耕底層技術(shù)，壯大“朋友圈”力量，人形機器人這一機器人品類中公認(rèn)最復(fù)雜的產(chǎn)品形態(tài)，將逐步走向成熟并實現(xiàn)量產(chǎn)，最終走入現(xiàn)實生活、走進(jìn)萬千家庭。

　　正如傅利葉智能科技有限公司董事長兼首席執(zhí)行官顧捷所說，“就像20年前，大家不會想到現(xiàn)在的手機就是一塊觸摸屏。人形機器人會發(fā)展成什么樣，沒人知道。未來的人形機器人不但有視覺和聽覺，還可能會有觸覺。迭代進(jìn)化的過程需要大量投入，也需要時間。”

　　向機器人產(chǎn)業(yè)最高峰挺進(jìn)

　　從機械臂、外骨骼機器人、四足機器人到人形機器人，這是一座難度系數(shù)逐級攀升的機器人產(chǎn)業(yè)“登山路徑”。為何人形機器人被譽為最難攻克的一座高峰？原因是它既要“大腦發(fā)達(dá)”，又要“心靈手巧”。

　　中國電科21所機器人工程中心副主任范春輝說：“人形機器人要識別精準(zhǔn)、感知力強，‘大腦’感知到的信息轉(zhuǎn)化為信號傳遞給‘四肢’時，腦與手的協(xié)調(diào)性要好，還要跳得高、抓得住、走得穩(wěn)?！?/p>

　　通過一組數(shù)字即可感知其中難度：機械外骨骼的關(guān)節(jié)數(shù)量是4個，四足機器人是12個，而人形機器人的關(guān)節(jié)數(shù)量在30個上下；如果再加一雙巧手，則還要加上10至16個關(guān)節(jié)。要讓這么多關(guān)節(jié)協(xié)作配合、絲滑運動，難度可想而知。

　　作為國家戰(zhàn)略科技力量，中國電科21所長期從事微特電機的研發(fā)、試制、生產(chǎn)和檢測。2018年，該所成立特種機器人國家重點實驗室，陸續(xù)開發(fā)了協(xié)作機器人、四足機器人及外骨骼機器人等產(chǎn)品，建立起微特電機及組件、機器人本體及核心部件兩大主業(yè)體系。

　　中國電科21所機器人工程中心工程師蔣志勇介紹，2020年初中心開始向機器人工業(yè)“皇冠上的明珠”——人形機器人進(jìn)軍。作為當(dāng)下最復(fù)雜的機器人，人形機器人對視覺識別、運動控制算法、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)等都提出了更高要求。

　　不久前，中國電科21所首款人形機器人亮相。它身高162厘米，體重60千克，擁有39個自由度(包括手指關(guān)節(jié))，單臂最大負(fù)載5千克，雙臂最大負(fù)載10千克，最快行走速度可達(dá)5千米/時。目前，該機器人已可完成拿水杯、搬箱子等靈巧操作，還具備敏捷避障能力，能夠在斜坡、碎石地、草地等非平整路面穩(wěn)定行走。

　　“大長腿”將是人形機器人標(biāo)配

　　從外形上看，中國電科21所推出的首款人形機器人還有點“矮胖”，主要是腿比較短。而隨著身高的增加，人形機器人的研制難度也不斷攀升。

　　蔣志勇告訴記者，五六十厘米與一米三以上的人形機器人聽起來差別不大，但研發(fā)難度有質(zhì)的飛躍?！靶⌒蜋C器人重心相對更低，依靠大腳底板就可以基本保持穩(wěn)定。一旦機器人變高，它的結(jié)構(gòu)和控制方法就不一樣了，在運動控制算法、材料使用上大有講究。”他說。

　　然而，兩個因素決定了人形機器人研發(fā)一定要與人相似。范春輝說，一方面，相似體形對環(huán)境的感知是相似的，這有助于機器作出與人相似的智能決策；另一方面，人們希望人形機器人能夠“無縫”進(jìn)入人類世界，而無需改變環(huán)境參數(shù)。

　　目前，大多數(shù)滬產(chǎn)人形機器人身高在1.65米左右。比如由傅利葉智能研發(fā)的擁有54個自由度的GR-1身高1.65米，達(dá)闥的人形雙足機器人“七仙女”身高1.65米，由“華為天才少年”彭志輝領(lǐng)軍研發(fā)的“遠(yuǎn)征A1”身高1.75米。

　　最新加入中國電科21所機器人研發(fā)“朋友圈”的意大利技術(shù)研究院，則已推出了身高1.9米的“Walk-Man(行走的人)”，這個“大高個兒”在模擬火災(zāi)的環(huán)境下，可成功穿越障礙物進(jìn)入人類無法到達(dá)的火災(zāi)現(xiàn)場，找到滅火器并打開它噴出干冰滅火。隨著機器人國際聯(lián)合實驗室的組建，21所人形機器人也將向“大長腿”迭代進(jìn)化，走路也會變得更加輕盈。

　　人形機器人更廣闊的市場在家庭

　　經(jīng)過多年積累和發(fā)展，機器人已深深融入上海的工業(yè)血脈。據(jù)統(tǒng)計，上海工業(yè)機器人密度達(dá)260臺/萬人，是國際平均水平的兩倍。除了搶險救災(zāi)、工業(yè)流水線等應(yīng)用場景，人形機器人更廣闊的市場在家庭，其遠(yuǎn)期市場需求量將遠(yuǎn)高于目前的工業(yè)機器人。

　　工信部等部委印發(fā)的《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》等文件提出，到2025年，我國人形機器人創(chuàng)新體系初步建立；整機產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)；瞄準(zhǔn)全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地，培育2—3家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè)，打造2—3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)，孕育開拓一批新業(yè)務(wù)、新模式、新業(yè)態(tài)。

　　顧捷表示，通用人形機器人將逐漸成為行業(yè)主流?；诠驹诳祻?fù)領(lǐng)域的多年耕耘，GR-1人形機器人將率先在康復(fù)陪護(hù)等民生場景中應(yīng)用，目前該款機器人已經(jīng)實現(xiàn)小批量交付。未來，部署人工智能大模型、運動能力強的人形機器人有望從事家政服務(wù)、養(yǎng)老陪護(hù)、教育、醫(yī)療、設(shè)施巡檢、搶險救災(zāi)等各種工作。由于“大腦”發(fā)達(dá)，它們能理解自然語言指令，與人類很好地溝通；由于體形接近人類，它們視野開闊、會用工具，在很多場景下將成為人類替身。

　　“遠(yuǎn)征A1”則直接瞄準(zhǔn)了家用機器人市場。該人形機器人融合了各種先進(jìn)的本體控制、感知、認(rèn)知和決策等智能技術(shù)，并基于當(dāng)前AI領(lǐng)域前沿的大語言模型，以及其自研的視覺控制模型，進(jìn)行了一系列創(chuàng)新。

　　目前，包括洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院、意大利RoboSuits公司、Wearable機器人公司等在內(nèi)的國際知名機構(gòu)陸續(xù)加入中國電科21所領(lǐng)銜的機器人研發(fā)“朋友圈”。范春輝透露：“我們的機器人大樓內(nèi)將建設(shè)一條人形機器人中試生產(chǎn)線，預(yù)計2025年完工，歡迎機器人企業(yè)來用?！?/p>