发布时间：2024-11-09 08:48:58 来源: sp20241109
技术成果层出不穷 应用场景不断扩展
人形机器人“步伐”加快
人形机器人作为人工智能、高端制造、新材料等先进技术的集大成者，一直以来都是众多科幻电影的主角，承载着人类对未来科技世界的憧憬。近日，工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》，提出一系列发展目标。根据该意见，到2025年，我国人形机器人创新体系将初步建立，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产。
当前，人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。近年来，国内人形机器人从无到有，技术成果层出不穷，应用场景不断扩展，核心零部件国产化进程不断加快，逐步向更先进、更智能的方向迈进。
更多技术成果发布
不仅“四肢”发达，还能感知人类语义
人形机器人特指模仿人的形态和行为而设计制造的机器人。在享有“制造业皇冠顶端的明珠”之称的机器人产业中，人形机器人因其复杂的结构部件和超高的技术难度成为“明珠中的明珠”。我国在人形机器人领域起步较晚，但发展速度却十分迅猛。在今年8月举办的2023世界机器人大会上，就有众多国产人形机器人惊艳亮相。有业内人士称，这是近几年来人形机器人呈现最全、最多的一届机器人大会。
提到国产人形机器人，很多人都难以忘记今年成都大运会闭幕式上的一幕：大型人形机器人熟练地骑着平衡车快速入场，与舞台上的演员一起随着音乐挥动双臂；随后，几名有着“人的躯体”却顶着一个“熊猫脑袋”的熊猫机器人优雅登场，为现场观众带来精彩的表演。这些机器人全部由我国企业自主研发，其中包含了不少中国人工智能和智能人形机器人行业的顶尖技术。
近年来，在国产人形机器人赛道，已经涌现出不少企业选手，位于浙江省杭州市的国家级重点专精特新“小巨人”企业——杭州宇树科技有限公司(以下简称“宇树科技”)就是其中之一。今年，公司对外发布了公司的首款通用人形机器人——Unitree H1。这个浑身漆黑，身高一米八，体重47kg的家伙，走起路来的步速与一个成年人的步速相当。但更重要的是，它能小步快跑，是国内第一台能跑的全尺寸通用人形机器人。
宇树科技本身是一家以四足机器人研发制造为主的企业。在今年的第19届亚运会上，宇树科技所研发的“亚运机器狗”一亮相赛场，就成功吸引了众多观众的目光。在比赛中，它兢兢业业地承担起“场务”工作，彰显出本届亚运会的科技范儿。
从四足“机器狗”到人形机器人，这种突破背后，是宇树科技在机器人领域多年深耕、不断创新的结果。本着把核心技术掌握在自己手中的想法，宇树科技目前已实现旗下四足机器人产品核心零部件的完全自主研发。据宇树科技的有关负责人介绍，此次推出的人形机器人Unitree H1在关节电机、电控系统、控制算法等重要部件上都沿用或借鉴了公司之前在四足机器人方面积累的技术。
除了宇树科技，一直专注智能设备研发生产的小米科技有限责任公司(以下简称“小米”)去年也发布了首款“全尺寸人形仿生机器人”CyberOne ，又名“铁大”。铁大有着1.77米的身高，拥有强健的四肢和敏感的神经：能感知45种人类语义情绪，分辨85种环境语义。在研发人员的辛苦培养下，“铁大”甚至还学会了打架子鼓。
小米从2020年起开始进行人形机器人方面的探索，三年来搭建起数百人的机器人研发体系。谈及涉足人形机器人领域的原因，小米集团高级副总裁曾学忠表示，仿人机器人是技术、制造、服务三个核心能力的交汇点，也是软硬件跟人工智能技术融合的制高点，在工业4.0时代，将对制造业的升级和服务业升级产生巨大的推动作用。小米机器人实验室的高级硬件工程师则认为，在所有的机器人形态中，人形机器人是技术上最具挑战性的。通过对仿人机器人的研究，小米也可以使用这项技术来解决其他机器人形式的问题。
除了相关企业，科研院所近几年推出的人形机器人也不在少数：浙江大学的人形机器人“悟空”，北京理工大学的“汇童”机器人，中国科学院大学的“先行者”机器人……众多成果彰显出我国在机器人领域的积极探索和技术进步。
更多应用场景落地
既是工业生产的好帮手，也是服务行业的新职员
浙江大学机器人研究院院长助理王进表示，人们创造人形机器人的初衷，是让它们帮助人类完成重复、枯燥以及危险的工作。近年来，一些人形机器人或者局部仿人形的机器人已逐步从实验室进入日常生活，应用于智能制造、商用服务等领域。
浙江省永康市是我国重要的杯壶制造地，每年约有6亿只保温杯壶从这里生产并销往世界各地。保温杯制造工艺多，人工依赖度高，质量控制难度大，近年来，机器人被广泛应用在保温杯产品质检检测、柔性生产以及异形产品搬运等过程中，让该行业的生产效率和产品质量得到提升。
对于保温杯来说，“滴漏”是一个重要的质量问题。以前，检测“滴漏”问题靠的是人工检测，而如今，在当地的保温杯生产车间，机器人伸出手臂，通过手掌上的吸盘就能将生产线上的保温杯“吸取”过来，平均5秒钟就能检测一只保温杯是否存有滴漏问题。
该机器人的生产商介绍：“如果保温杯出现细小破损，单靠人工是很难检测出来的，因为工人不可能把水倒进每一只保温杯来进行检测。最后，我们想到了通过检测气压的方式来检测滴漏，设计打造了具有‘吸盘手’的机器人。如果保温杯破损，机器人手掌在吸取产品时达不到设定气压，就无法吸取成功。同时，‘吸盘手’还模拟人体进行了柔性设计，避免金属材质‘抓伤’杯体。”
除了工业领域的应用，人形机器人在服务领域的应用也逐步增多。在浙江省杭州市萧山机器人博展中心，一位叫“小罗”的人形机器人颇受欢迎。作为这里的明星接待员，它拥有拟人化的设计与肢体语言，搭载了语音识别技术和情绪识别技术，能够顺畅地与参观者进行对话，并根据参观者的问题提供个性化的建议。除了可以担任展厅接待员，多才多艺的“小罗”还可以在典礼、大型会展、婚礼等场合“任职”，为大家主持或表演节目。
都说人类是大自然最精妙的作品，正如人可以胜任许多种不同的工作，进行各种复杂运动一样，事实上，相比四足机器人、机械臂等传统机器人设备，人形机器人有着更强的通用性。一台人形机器人可以替代多种单一功能设备，也可以应用于多种生产生活场景。
在今年举办的第19届亚运会期间，人形仿生机器人“晓乐”用钢琴演奏了杭州亚运会官方主题曲《同爱同在》。据“晓乐”的研发团队介绍，开发“晓乐”弹钢琴不是为了进军音乐领域，而是为了研制出可模拟人类速度、力量与情感进行演奏的高性能双臂机器人系统，以此技术带动相关产业的发展。目前已有多家企业、餐厅购买租赁“晓乐”，开发“晓乐”新的职业技能。
有关专家表示，随着大语言模型推动人工智能技术进步，加之大数据和高算力带动机器人运控算法上的技术储备日益雄厚，人形机器人向应用阶段快速迈进值得期待。而今年发布的《人形机器人创新发展指导意见》也从特种领域、制造业典型场景、民生及重点行业三类方向提出意见措施：一是加快人形机器人在特种环境应用；二是聚焦3C、汽车等制造业重点领域，打造人形机器人示范产线和工厂；三是拓展人形机器人在医疗、家政等民生领域服务应用。
更多创新型企业涌现
从处处受制于人到打破国外垄断
本月初，北京人形机器人创新中心有限公司在北京经开区机器人创新产业园正式注册，标志着国内首家省级人形机器人创新中心成立。相关信息显示，该创新中心将开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型等5项重点任务攻关。
作为国际科技创新中心，北京市在人形机器人领域占据了从理论技术到产品研发、再到落地应用的全链条优势。今年7月，北京市政府发布《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023—2025年)》，提出到2025年，本市机器人产业创新能力将大幅提升，培育100种高技术高附加值机器人产品、100种具有全国推广价值的应用场景，万人机器人拥有量达到世界领先水平。
我国人形机器人成果与应用场景日益丰富，与国内机器人产业的快速发展密不可分。近年来，国内与机器人相关的研发机构、企业和产业园区不断涌现，据不完全统计，10年前，中国本土企业在国内机器人市场的占有率不足5%，企业数量不过数百家。但近10年来，国内机器人相关企业注册数量逐年上升，机器人产业基本形成从零部件、整机到集成应用的全产业链体系。
值得一提的是，在人形机器人赛道上，核心零部件有着至关重要的作用。过去，我国在机器人核心零部件上长期依赖国外进口，处处受制于人。但如今，已有不少国内企业冲破技术限制，打破国外品牌在该领域的垄断，我国在机器人核心零部件方面正在逐步实现国产化。
减速器素有“机器人三大核心零部件之一”的称号，它的功用有些类似人类的关节，是机器人能够做出各种动作的重要支撑，处于机器人产业链的上游。在江苏省苏州市，有一家减速器领域的创新型企业——苏州绿的谐波传动科技股份有限公司(以下简称“绿的谐波”)。公司成立于2011年，凭借着持续不断的研发投入和技术钻研，在国内率先实现了精密谐波减速器的技术突破，让这一精密零部件有了国产替代，目前，该企业在该领域的相关技术已达到国际领先水平，产品销量位居全球第二。
从“跟跑”到“领跑”，这是绿的谐波在谐波减速器领域的发展轨迹，也是国内机器人产业的发展变化轨迹。绿的谐波首席技术官储建华表示：“前几年我们主要是追求国外有的，至少我们不输别人。但是近几年，我们要超越国外，要在行业里起到引领性的作用。”
不仅仅是绿的谐波，近年来，我国机器人行业涌现出越来越多的核心零部件企业，其中不少是国家级专精特新中小企业和“小巨人”企业。《中国机器人技术与产业发展报告(2023年)》显示，当前，我国机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，核心零部件国产化进程不断加快，协作机器人、物流机器人、特种机器人等产品优势不断增强，创新型企业大量涌现。
作者： 本报记者 王雅婧 【编辑:陈文韬】