人形機(jī)器人，更快更高更強(qiáng)（科技視點(diǎn)）

圖①：輪式人形機(jī)器人Cruzr S2與無人物流車赤兔協(xié)同作業(yè)；圖②：優(yōu)必選推出的智能教育機(jī)器人悟空；以上圖片均為廣東深圳優(yōu)必選科技股份有限公司提供；圖③：天工Ultra機(jī)器人在世界人形機(jī)器人運(yùn)動會1500米比賽中奔跑；北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心供圖

近日，世界人形機(jī)器人運(yùn)動會“百米飛人”決賽鳴槍開跑。2臺宇樹H1機(jī)器人和2臺北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心的天工Ultra機(jī)器人參與角逐。作為本屆運(yùn)動會參賽選手最多、競爭最激烈的項(xiàng)目之一，“百米飛人”比賽共有23組90臺機(jī)器人選手參賽。最終，宇樹H1機(jī)器人率先撞線。天工Ultra機(jī)器人由于“全自主”，得以乘上0.8的成績系數(shù)，最終以21.5秒的成績奪冠。

據(jù)預(yù)測，今年我國人形機(jī)器人銷量有望突破1萬臺，同比增長125%。應(yīng)用層面，人形機(jī)器人已在工業(yè)制造、零售配送、餐飲服務(wù)等領(lǐng)域試點(diǎn)投入，產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入規(guī)模化落地階段。

“你追我趕、各展所長”，成為國內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生動寫照。

趨勢一：創(chuàng)新應(yīng)用更快

規(guī)模化生產(chǎn)推進(jìn)，整機(jī)成本將進(jìn)一步下降；風(fēng)險(xiǎn)和倫理需同步研究和治理

今年，“具身智能”被首次寫入《政府工作報(bào)告》。國務(wù)院日前印發(fā)《關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動的意見》，針對“人工智能+”產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提出培育智能原生新模式新業(yè)態(tài)，人形機(jī)器人是具身智能賽道的典型業(yè)態(tài)。

目前，多地出臺政策支持人形機(jī)器人發(fā)展，杭州將人形機(jī)器人整機(jī)、軟件算法及關(guān)鍵零部件列入市重點(diǎn)科研項(xiàng)目支持范圍；北京設(shè)立總規(guī)模1000億元、存續(xù)期15年的政府投資基金；上海提出到2027年，具身智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破500億元……業(yè)內(nèi)專家表示，當(dāng)前，人形機(jī)器人規(guī)模化“拐點(diǎn)”已經(jīng)出現(xiàn)，硬件、“小腦”運(yùn)動能力、“大腦”智能程度不斷提升，部分企業(yè)已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和交付。

千尋智能創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官韓峰濤認(rèn)為，人形機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)融合發(fā)展的特點(diǎn)。硬件層面如關(guān)節(jié)執(zhí)行器、傳感器等核心部件，技術(shù)路線正逐漸趨向一致和標(biāo)準(zhǔn)化。軟件層面，感知、決策、控制等相關(guān)人工智能算法目前仍是多條技術(shù)路線并行探索的階段。

“隨著規(guī)模化生產(chǎn)的推進(jìn)，核心部件成本已大幅下降。比如，新一代關(guān)節(jié)模組價(jià)格就從上千元進(jìn)入百元區(qū)間。”韓峰濤說，“預(yù)計(jì)整機(jī)成本還將進(jìn)一步下降，規(guī)模化應(yīng)用將遵循‘工業(yè)先于物流，商用先于家用’的路徑。”

北京郵電大學(xué)人機(jī)交互與認(rèn)知工程實(shí)驗(yàn)室主任劉偉認(rèn)為，隨著規(guī)模化應(yīng)用階段的到來，人形機(jī)器人的發(fā)展也會帶來諸多倫理社會挑戰(zhàn)，“比如，當(dāng)人形機(jī)器人造成傷害或事故時(shí)，責(zé)任應(yīng)由誰來承擔(dān)？是生產(chǎn)者，所有者，還是機(jī)器人自身？其次，人形機(jī)器人在提供服務(wù)過程中，可能會收集大量用戶的個人信息，如何確保這些信息不被濫用是亟待解決的問題。”

人形機(jī)器人的廣泛應(yīng)用還可能引發(fā)人類對自身價(jià)值和存在意義的重新思考。劉偉說：“如何避免人類過度依賴機(jī)器人，保持人類的自主性和創(chuàng)造力，同樣需要深入探討。”

人形機(jī)器人發(fā)展要力求造福人類。在中國社會科學(xué)院文化發(fā)展促進(jìn)中心研究員段偉文看來，加快創(chuàng)新應(yīng)用的同時(shí)，要從機(jī)器人學(xué)、人因工程學(xué)、人機(jī)行為心理學(xué)等方面開展跨學(xué)科研究，及時(shí)探討人形機(jī)器人在具體場景中可能給人類帶來的風(fēng)險(xiǎn)和影響，及時(shí)進(jìn)行控制治理。

“總之，對人形機(jī)器人技術(shù)要有一定的倫理敏感性，將價(jià)值反思和倫理審視與人形機(jī)器人對人類行為和心理的影響研究相結(jié)合。”段偉文說，要從預(yù)防性、倫理設(shè)計(jì)入手，對人形機(jī)器人創(chuàng)新應(yīng)用全周期的倫理風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)和治理，推進(jìn)負(fù)責(zé)任的研究與創(chuàng)新。

趨勢二：技術(shù)水平更高

硬件創(chuàng)新、先進(jìn)算法、高質(zhì)量數(shù)據(jù)積累等多要素協(xié)同發(fā)展；衛(wèi)星導(dǎo)航定位、5G通信等智能通信技術(shù)支撐

北京亦莊，機(jī)器人和智能制造生態(tài)企業(yè)數(shù)量超過300家，形成覆蓋核心零部件、整機(jī)制造、系統(tǒng)集成、場景解決方案的產(chǎn)業(yè)鏈條；深圳南山，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的快速轉(zhuǎn)化，“上午設(shè)計(jì)圖紙，中午樓下加工，下午拿到樣品”……

近年來，我國人形機(jī)器人原始創(chuàng)新、工程實(shí)現(xiàn)能力穩(wěn)步提升，產(chǎn)業(yè)配套加快完善。“人形機(jī)器人的進(jìn)化迭代，離不開硬件創(chuàng)新、模型能力提升和高質(zhì)量數(shù)據(jù)積累這三大要素的協(xié)同發(fā)展。”韓峰濤說。

優(yōu)必選副總裁兼研究院院長焦繼超認(rèn)為，人形機(jī)器人的核心零部件需要提升穩(wěn)定性，逐步縮小體積，“比如，諧波減速器、高功率密度電機(jī)、各類傳感器等的發(fā)展，就能帶動人形機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊和靈巧手的設(shè)計(jì)與制造水平提升。”

除了硬件，人形機(jī)器人的另一個驅(qū)動力是算法。近年來，得益于大模型發(fā)展，人形機(jī)器人在運(yùn)動能力、感知能力以及智能水平上取得了快速突破，比如融合視覺感知、語言理解與動作控制的視覺語言動作模型，就有助于為人形機(jī)器人打造“端到端”決策系統(tǒng)。

韓峰濤舉例，高性能一體化力控關(guān)節(jié)和先進(jìn)算法，使人形機(jī)器人得以完成疊衣服、取飲料等精細(xì)操作。同時(shí)，數(shù)據(jù)是提升機(jī)器人“大腦能力”的關(guān)鍵，通過積累更多高質(zhì)量真實(shí)數(shù)據(jù)，機(jī)器人的場景應(yīng)用能力才能持續(xù)進(jìn)步。在焦繼超看來，目前人形機(jī)器人的學(xué)習(xí)泛化能力、對環(huán)境變化的適應(yīng)性以及自主決策能力仍有很大提升空間。

除了自身軟硬件的創(chuàng)新迭代，人形機(jī)器人的發(fā)展還有賴于衛(wèi)星導(dǎo)航定位、5G通信等相關(guān)技術(shù)支撐。2025世界人工智能大會上，一款集成時(shí)空感知與端側(cè)算力的機(jī)器人行動中樞——“時(shí)空算力背包”引人關(guān)注。與一般背包不同的是，這款背包的用戶是人形機(jī)器人。

“這款背包裝有北斗衛(wèi)星天線、板卡等時(shí)空智能硬件組合，能夠提供7×24小時(shí)的北斗時(shí)空智能服務(wù)。它賦予機(jī)器人動態(tài)厘米級精準(zhǔn)定位和多模型協(xié)同推理能力，讓機(jī)器人從室內(nèi)走向室外。”千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司首席執(zhí)行官陳金培介紹。

今年的世界人形機(jī)器人運(yùn)動會，實(shí)現(xiàn)了賽場內(nèi)外的5G—A網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。北京聯(lián)通副總經(jīng)理秦洋介紹：“我們?yōu)槿撕蜋C(jī)器人提供大上行、高可靠、廣連接等多維網(wǎng)絡(luò)能力。特別在場館內(nèi)，我們通過超大帶寬將網(wǎng)絡(luò)峰值提升至2.4Gbps（吉比特每秒），支撐人形機(jī)器人在環(huán)境交互、實(shí)時(shí)決策、精準(zhǔn)定位、多機(jī)協(xié)同等方面對通信網(wǎng)絡(luò)的需求。”

趨勢三：綜合性能更強(qiáng)

“扔掉遙控器”，實(shí)現(xiàn)全自主模式；應(yīng)用場景不斷拓展，扮演多種重要角色

前不久，優(yōu)必選發(fā)布了工業(yè)人形機(jī)器人Walker S2。這款身高1.76米、擁有52個自由度和工業(yè)級靈巧手的機(jī)器人，能在0至1.8米全空間范圍內(nèi)穩(wěn)定搬運(yùn)15公斤負(fù)載，并完成靈活摸地、下蹲、遠(yuǎn)距離抓取等動作。此外，它還通過自主換電，具備不間斷作業(yè)能力。

區(qū)別于工業(yè)場景中使用的機(jī)械臂等，人形機(jī)器人既要具備類人的物理“身體”，進(jìn)而在環(huán)境中進(jìn)行適應(yīng)性感知和智能行動，還要兼具“小腦”的運(yùn)動協(xié)調(diào)能力，以及“大腦”的視覺語言動作等的泛化和交互能力。

“人形機(jī)器人需要全身幾十個關(guān)節(jié)精密配合，涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳感技術(shù)、控制算法和人工智能等多個領(lǐng)域的深度融合，任何一個環(huán)節(jié)的短板都會影響整體性能。”焦繼超介紹。

人形機(jī)器人整機(jī)開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，讓人形機(jī)器人聽懂指令、理解環(huán)境并自主完成復(fù)雜任務(wù)極具挑戰(zhàn)。以100米短跑為例，“扔掉遙控器”不是一項(xiàng)簡單的功能取舍。

“遙控操作的本質(zhì)是讓機(jī)器人臨時(shí)‘借用’人類大腦來完成環(huán)境感知、路徑規(guī)劃，并輔助進(jìn)行動態(tài)平衡控制。而全自主模式，意味著需要機(jī)器人靠自身完成‘感知—決策—執(zhí)行’閉環(huán)，自主應(yīng)對可能的突發(fā)狀況。”北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心相關(guān)負(fù)責(zé)人舉例。

人形機(jī)器人不能只是“運(yùn)動健將”。近兩年來，國內(nèi)已有多款人形機(jī)器人進(jìn)廠“實(shí)訓(xùn)”。焦繼超認(rèn)為，“實(shí)訓(xùn)”能夠讓人形機(jī)器人獲得真實(shí)環(huán)境下的性能驗(yàn)證和優(yōu)化機(jī)會，還可以積累大量高質(zhì)量場景數(shù)據(jù)，用于算法訓(xùn)練、工業(yè)場景模型優(yōu)化等，“目前，我們已累計(jì)投入超過100臺工業(yè)人形機(jī)器人在實(shí)際工廠環(huán)境中實(shí)訓(xùn)，能實(shí)現(xiàn)人類水平30%—40%的效率。”

家庭生活場景是另一個值得期待的應(yīng)用場景。相較工業(yè)中執(zhí)行預(yù)設(shè)、固定任務(wù)作業(yè)的“結(jié)構(gòu)化場景”，家庭經(jīng)常要面對非結(jié)構(gòu)化、復(fù)雜的生活場景。“比如，養(yǎng)老機(jī)器人可以在家庭場景下提供健康管理、遠(yuǎn)程關(guān)愛等功能。”新松醫(yī)用機(jī)器人事業(yè)部總經(jīng)理李學(xué)威說。

劉偉表示，人形機(jī)器人將在未來社會中扮演多種重要角色。在生產(chǎn)領(lǐng)域，它們將是勞動力的重要補(bǔ)充；在服務(wù)行業(yè)，它們可以提供家庭服務(wù)和教育輔導(dǎo)等，滿足不同人群的多樣化需求。“未來的人形機(jī)器人還將逐步實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作與融合，它們不僅會單獨(dú)工作，還將與人類密切協(xié)作。”