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技術(shù)成果層出不窮 人形機(jī)器人“步伐”加快

發(fā)布時(shí)間:2023-11-13 11:09:00來(lái)源: 中國(guó)紀(jì)檢監(jiān)察報(bào)

  技術(shù)成果層出不窮 應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展

  人形機(jī)器人“步伐”加快

  人形機(jī)器人作為人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù)的集大成者,一直以來(lái)都是眾多科幻電影的主角,承載著人類(lèi)對(duì)未來(lái)科技世界的憧憬。近日,工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出一系列發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)該意見(jiàn),到2025年,我國(guó)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,整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

  當(dāng)前,人形機(jī)器人技術(shù)加速演進(jìn),已成為科技競(jìng)爭(zhēng)的新高地、未來(lái)產(chǎn)業(yè)的新賽道、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。近年來(lái),國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人從無(wú)到有,技術(shù)成果層出不窮,應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展,核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快,逐步向更先進(jìn)、更智能的方向邁進(jìn)。

  更多技術(shù)成果發(fā)布

  不僅“四肢”發(fā)達(dá),還能感知人類(lèi)語(yǔ)義

  人形機(jī)器人特指模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人。在享有“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”之稱(chēng)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中,人形機(jī)器人因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件和超高的技術(shù)難度成為“明珠中的明珠”。我國(guó)在人形機(jī)器人領(lǐng)域起步較晚,但發(fā)展速度卻十分迅猛。在今年8月舉辦的2023世界機(jī)器人大會(huì)上,就有眾多國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人驚艷亮相。有業(yè)內(nèi)人士稱(chēng),這是近幾年來(lái)人形機(jī)器人呈現(xiàn)最全、最多的一屆機(jī)器人大會(huì)。

  提到國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人,很多人都難以忘記今年成都大運(yùn)會(huì)閉幕式上的一幕:大型人形機(jī)器人熟練地騎著平衡車(chē)快速入場(chǎng),與舞臺(tái)上的演員一起隨著音樂(lè)揮動(dòng)雙臂;隨后,幾名有著“人的軀體”卻頂著一個(gè)“熊貓腦袋”的熊貓機(jī)器人優(yōu)雅登場(chǎng),為現(xiàn)場(chǎng)觀眾帶來(lái)精彩的表演。這些機(jī)器人全部由我國(guó)企業(yè)自主研發(fā),其中包含了不少中國(guó)人工智能和智能人形機(jī)器人行業(yè)的頂尖技術(shù)。

  近年來(lái),在國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人賽道,已經(jīng)涌現(xiàn)出不少企業(yè)選手,位于浙江省杭州市的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)——杭州宇樹(shù)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“宇樹(shù)科技”)就是其中之一。今年,公司對(duì)外發(fā)布了公司的首款通用人形機(jī)器人——Unitree H1。這個(gè)渾身漆黑,身高一米八,體重47kg的家伙,走起路來(lái)的步速與一個(gè)成年人的步速相當(dāng)。但更重要的是,它能小步快跑,是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)能跑的全尺寸通用人形機(jī)器人。

  宇樹(shù)科技本身是一家以四足機(jī)器人研發(fā)制造為主的企業(yè)。在今年的第19屆亞運(yùn)會(huì)上,宇樹(shù)科技所研發(fā)的“亞運(yùn)機(jī)器狗”一亮相賽場(chǎng),就成功吸引了眾多觀眾的目光。在比賽中,它兢兢業(yè)業(yè)地承擔(dān)起“場(chǎng)務(wù)”工作,彰顯出本屆亞運(yùn)會(huì)的科技范兒。

  從四足“機(jī)器狗”到人形機(jī)器人,這種突破背后,是宇樹(shù)科技在機(jī)器人領(lǐng)域多年深耕、不斷創(chuàng)新的結(jié)果。本著把核心技術(shù)掌握在自己手中的想法,宇樹(shù)科技目前已實(shí)現(xiàn)旗下四足機(jī)器人產(chǎn)品核心零部件的完全自主研發(fā)。據(jù)宇樹(shù)科技的有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,此次推出的人形機(jī)器人Unitree H1在關(guān)節(jié)電機(jī)、電控系統(tǒng)、控制算法等重要部件上都沿用或借鑒了公司之前在四足機(jī)器人方面積累的技術(shù)。

  除了宇樹(shù)科技,一直專(zhuān)注智能設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的小米科技有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“小米”)去年也發(fā)布了首款“全尺寸人形仿生機(jī)器人”CyberOne ,又名“鐵大”。鐵大有著1.77米的身高,擁有強(qiáng)健的四肢和敏感的神經(jīng):能感知45種人類(lèi)語(yǔ)義情緒,分辨85種環(huán)境語(yǔ)義。在研發(fā)人員的辛苦培養(yǎng)下,“鐵大”甚至還學(xué)會(huì)了打架子鼓。

  小米從2020年起開(kāi)始進(jìn)行人形機(jī)器人方面的探索,三年來(lái)搭建起數(shù)百人的機(jī)器人研發(fā)體系。談及涉足人形機(jī)器人領(lǐng)域的原因,小米集團(tuán)高級(jí)副總裁曾學(xué)忠表示,仿人機(jī)器人是技術(shù)、制造、服務(wù)三個(gè)核心能力的交匯點(diǎn),也是軟硬件跟人工智能技術(shù)融合的制高點(diǎn),在工業(yè)4.0時(shí)代,將對(duì)制造業(yè)的升級(jí)和服務(wù)業(yè)升級(jí)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。小米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)硬件工程師則認(rèn)為,在所有的機(jī)器人形態(tài)中,人形機(jī)器人是技術(shù)上最具挑戰(zhàn)性的。通過(guò)對(duì)仿人機(jī)器人的研究,小米也可以使用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)解決其他機(jī)器人形式的問(wèn)題。

  除了相關(guān)企業(yè),科研院所近幾年推出的人形機(jī)器人也不在少數(shù):浙江大學(xué)的人形機(jī)器人“悟空”,北京理工大學(xué)的“匯童”機(jī)器人,中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的“先行者”機(jī)器人……眾多成果彰顯出我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的積極探索和技術(shù)進(jìn)步。

  更多應(yīng)用場(chǎng)景落地

  既是工業(yè)生產(chǎn)的好幫手,也是服務(wù)行業(yè)的新職員

  浙江大學(xué)機(jī)器人研究院院長(zhǎng)助理王進(jìn)表示,人們創(chuàng)造人形機(jī)器人的初衷,是讓它們幫助人類(lèi)完成重復(fù)、枯燥以及危險(xiǎn)的工作。近年來(lái),一些人形機(jī)器人或者局部仿人形的機(jī)器人已逐步從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入日常生活,應(yīng)用于智能制造、商用服務(wù)等領(lǐng)域。

  浙江省永康市是我國(guó)重要的杯壺制造地,每年約有6億只保溫杯壺從這里生產(chǎn)并銷(xiāo)往世界各地。保溫杯制造工藝多,人工依賴(lài)度高,質(zhì)量控制難度大,近年來(lái),機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在保溫杯產(chǎn)品質(zhì)檢檢測(cè)、柔性生產(chǎn)以及異形產(chǎn)品搬運(yùn)等過(guò)程中,讓該行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。

  對(duì)于保溫杯來(lái)說(shuō),“滴漏”是一個(gè)重要的質(zhì)量問(wèn)題。以前,檢測(cè)“滴漏”問(wèn)題靠的是人工檢測(cè),而如今,在當(dāng)?shù)氐谋乇a(chǎn)車(chē)間,機(jī)器人伸出手臂,通過(guò)手掌上的吸盤(pán)就能將生產(chǎn)線(xiàn)上的保溫杯“吸取”過(guò)來(lái),平均5秒鐘就能檢測(cè)一只保溫杯是否存有滴漏問(wèn)題。

  該機(jī)器人的生產(chǎn)商介紹:“如果保溫杯出現(xiàn)細(xì)小破損,單靠人工是很難檢測(cè)出來(lái)的,因?yàn)楣と瞬豢赡馨阉惯M(jìn)每一只保溫杯來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。最后,我們想到了通過(guò)檢測(cè)氣壓的方式來(lái)檢測(cè)滴漏,設(shè)計(jì)打造了具有‘吸盤(pán)手’的機(jī)器人。如果保溫杯破損,機(jī)器人手掌在吸取產(chǎn)品時(shí)達(dá)不到設(shè)定氣壓,就無(wú)法吸取成功。同時(shí),‘吸盤(pán)手’還模擬人體進(jìn)行了柔性設(shè)計(jì),避免金屬材質(zhì)‘抓傷’杯體?!?/p>

  除了工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,人形機(jī)器人在服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步增多。在浙江省杭州市蕭山機(jī)器人博展中心,一位叫“小羅”的人形機(jī)器人頗受歡迎。作為這里的明星接待員,它擁有擬人化的設(shè)計(jì)與肢體語(yǔ)言,搭載了語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和情緒識(shí)別技術(shù),能夠順暢地與參觀者進(jìn)行對(duì)話(huà),并根據(jù)參觀者的問(wèn)題提供個(gè)性化的建議。除了可以擔(dān)任展廳接待員,多才多藝的“小羅”還可以在典禮、大型會(huì)展、婚禮等場(chǎng)合“任職”,為大家主持或表演節(jié)目。

  都說(shuō)人類(lèi)是大自然最精妙的作品,正如人可以勝任許多種不同的工作,進(jìn)行各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)一樣,事實(shí)上,相比四足機(jī)器人、機(jī)械臂等傳統(tǒng)機(jī)器人設(shè)備,人形機(jī)器人有著更強(qiáng)的通用性。一臺(tái)人形機(jī)器人可以替代多種單一功能設(shè)備,也可以應(yīng)用于多種生產(chǎn)生活場(chǎng)景。

  在今年舉辦的第19屆亞運(yùn)會(huì)期間,人形仿生機(jī)器人“曉樂(lè)”用鋼琴演奏了杭州亞運(yùn)會(huì)官方主題曲《同愛(ài)同在》。據(jù)“曉樂(lè)”的研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹,開(kāi)發(fā)“曉樂(lè)”彈鋼琴不是為了進(jìn)軍音樂(lè)領(lǐng)域,而是為了研制出可模擬人類(lèi)速度、力量與情感進(jìn)行演奏的高性能雙臂機(jī)器人系統(tǒng),以此技術(shù)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前已有多家企業(yè)、餐廳購(gòu)買(mǎi)租賃“曉樂(lè)”,開(kāi)發(fā)“曉樂(lè)”新的職業(yè)技能。

  有關(guān)專(zhuān)家表示,隨著大語(yǔ)言模型推動(dòng)人工智能技術(shù)進(jìn)步,加之大數(shù)據(jù)和高算力帶動(dòng)機(jī)器人運(yùn)控算法上的技術(shù)儲(chǔ)備日益雄厚,人形機(jī)器人向應(yīng)用階段快速邁進(jìn)值得期待。而今年發(fā)布的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》也從特種領(lǐng)域、制造業(yè)典型場(chǎng)景、民生及重點(diǎn)行業(yè)三類(lèi)方向提出意見(jiàn)措施:一是加快人形機(jī)器人在特種環(huán)境應(yīng)用;二是聚焦3C、汽車(chē)等制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域,打造人形機(jī)器人示范產(chǎn)線(xiàn)和工廠;三是拓展人形機(jī)器人在醫(yī)療、家政等民生領(lǐng)域服務(wù)應(yīng)用。

  更多創(chuàng)新型企業(yè)涌現(xiàn)

  從處處受制于人到打破國(guó)外壟斷

  本月初,北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司在北京經(jīng)開(kāi)區(qū)機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園正式注冊(cè),標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首家省級(jí)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心成立。相關(guān)信息顯示,該創(chuàng)新中心將開(kāi)展通用人形機(jī)器人本體原型、人形機(jī)器人通用大模型等5項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)攻關(guān)。

  作為國(guó)際科技創(chuàng)新中心,北京市在人形機(jī)器人領(lǐng)域占據(jù)了從理論技術(shù)到產(chǎn)品研發(fā)、再到落地應(yīng)用的全鏈條優(yōu)勢(shì)。今年7月,北京市政府發(fā)布《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2023—2025年)》,提出到2025年,本市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力將大幅提升,培育100種高技術(shù)高附加值機(jī)器人產(chǎn)品、100種具有全國(guó)推廣價(jià)值的應(yīng)用場(chǎng)景,萬(wàn)人機(jī)器人擁有量達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

  我國(guó)人形機(jī)器人成果與應(yīng)用場(chǎng)景日益豐富,與國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展密不可分。近年來(lái),國(guó)內(nèi)與機(jī)器人相關(guān)的研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)不斷涌現(xiàn),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),10年前,中國(guó)本土企業(yè)在國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)的占有率不足5%,企業(yè)數(shù)量不過(guò)數(shù)百家。但近10年來(lái),國(guó)內(nèi)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)注冊(cè)數(shù)量逐年上升,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基本形成從零部件、整機(jī)到集成應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。

  值得一提的是,在人形機(jī)器人賽道上,核心零部件有著至關(guān)重要的作用。過(guò)去,我國(guó)在機(jī)器人核心零部件上長(zhǎng)期依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口,處處受制于人。但如今,已有不少?lài)?guó)內(nèi)企業(yè)沖破技術(shù)限制,打破國(guó)外品牌在該領(lǐng)域的壟斷,我國(guó)在機(jī)器人核心零部件方面正在逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

  減速器素有“機(jī)器人三大核心零部件之一”的稱(chēng)號(hào),它的功用有些類(lèi)似人類(lèi)的關(guān)節(jié),是機(jī)器人能夠做出各種動(dòng)作的重要支撐,處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的上游。在江蘇省蘇州市,有一家減速器領(lǐng)域的創(chuàng)新型企業(yè)——蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“綠的諧波”)。公司成立于2011年,憑借著持續(xù)不斷的研發(fā)投入和技術(shù)鉆研,在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了精密諧波減速器的技術(shù)突破,讓這一精密零部件有了國(guó)產(chǎn)替代,目前,該企業(yè)在該領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,產(chǎn)品銷(xiāo)量位居全球第二。

  從“跟跑”到“領(lǐng)跑”,這是綠的諧波在諧波減速器領(lǐng)域的發(fā)展軌跡,也是國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化軌跡。綠的諧波首席技術(shù)官儲(chǔ)建華表示:“前幾年我們主要是追求國(guó)外有的,至少我們不輸別人。但是近幾年,我們要超越國(guó)外,要在行業(yè)里起到引領(lǐng)性的作用。”

  不僅僅是綠的諧波,近年來(lái),我國(guó)機(jī)器人行業(yè)涌現(xiàn)出越來(lái)越多的核心零部件企業(yè),其中不少是國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新中小企業(yè)和“小巨人”企業(yè)?!吨袊?guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2023年)》顯示,當(dāng)前,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展水平穩(wěn)步提升,應(yīng)用場(chǎng)景顯著擴(kuò)展,核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快,協(xié)作機(jī)器人、物流機(jī)器人、特種機(jī)器人等產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)不斷增強(qiáng),創(chuàng)新型企業(yè)大量涌現(xiàn)。

  作者: 本報(bào)記者 王雅婧

(責(zé)編:李雨潼)

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