“政策技術(shù)”雙加持　人形機器人走向“大空間”

“雙腳”躍上臺階，并在草叢、泥濘路面上穩(wěn)定行走；“手指”自如地握住瓶子，抓握投遞籃球，甚至嫻熟地進行咖啡拉花；在人工智能大模型加持下，聽到“口渴了”的指令，可以轉(zhuǎn)身走向冰箱取出一罐飲料遞給人類……眼下，“頭腦”聰明、“四肢”靈活的人形機器人正成為多方競逐未來產(chǎn)業(yè)的新賽道。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，人形機器人是信息、制造、材料、能源、生命等技術(shù)的集大成者，涉及領(lǐng)域新、技術(shù)含量高，其創(chuàng)新發(fā)展蘊含巨大生產(chǎn)力潛能，有望帶動新經(jīng)濟增長點不斷涌現(xiàn)。在政策和技術(shù)的雙加持下，人形機器人在工業(yè)、醫(yī)療、家庭服務(wù)等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用空間，預(yù)計到2030年，中國人形機器人市場規(guī)模有望達(dá)約8700億元。

在達(dá)闥機器人股份有限公司的實驗室里，展示著人形機器人“小姜”的“骨架”，全身頸、肩、肘、腕、手、腰、膝等處遍布著超過40個柔性關(guān)節(jié)。它們是解決傳統(tǒng)機器人“剛性有余、柔性不足”的關(guān)鍵。

“和人一樣，決定機器人靈活度的是關(guān)節(jié)。每一個關(guān)節(jié)都離不開計算、通信和傳感。”達(dá)闥公司創(chuàng)始人黃曉慶告訴記者，參照智能手機的設(shè)計理念，企業(yè)自主研發(fā)出了智能柔性關(guān)節(jié)，從機械結(jié)構(gòu)、核心算法等多個方面實現(xiàn)了技術(shù)突破。同時將原本獨立的元器件集成在一起，就像將很多芯片集成到一塊電路板上一樣。

不僅關(guān)節(jié)要更靈活，全身運動控制也至關(guān)重要。在浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院實驗室，人形機器人“悟空-4”可以跳躍0.2米高度臺階并平穩(wěn)落地，也可上下25度斜坡和10厘米臺階。

浙江大學(xué)控制學(xué)院副教授朱秋國介紹，“悟空-4”實現(xiàn)了機器人的三維環(huán)境地圖構(gòu)建和自主動態(tài)導(dǎo)航，使它能適應(yīng)室外路面、草叢、泥濘路面等多種地形。“運動范圍、力量和速度的提升，意味著機器人的靈活性更高，像人一樣行走是探索實際應(yīng)用的重要一步。”他說。

目前一批國內(nèi)外企業(yè)正加速布局人形機器人。2022年10月，特斯拉推出的機器人——擎天柱Optimus原型機正式亮相。在日前召開的2023世界機器人大會上，小米、優(yōu)必選、宇樹科技等企業(yè)紛紛展出人形機器人產(chǎn)品。

據(jù)國際機器人協(xié)會預(yù)測，2021年至2030年，全球人形機器人市場規(guī)模年復(fù)合增長率將高達(dá)71%。中國電子學(xué)會數(shù)據(jù)顯示，到2030年，中國人形機器人市場規(guī)模有望達(dá)約8700億元。

但也要看到，目前人形機器人的技術(shù)水平仍有很大探索空間，光是做到像人一樣走路就是行業(yè)的難題，也尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，整個行業(yè)處于早期的發(fā)展階段。

“機器人要做成‘人的樣子’并不困難，但要實現(xiàn)智能卻是一個極其艱巨的任務(wù)。”黃曉慶認(rèn)為，通用人工智能技術(shù)取得突破性進展，為人形機器人創(chuàng)新發(fā)展提供了重要的驅(qū)動力。大模型具備了充分的基礎(chǔ)知識、基本可用的連續(xù)對話與持續(xù)交互的能力，接入人形機器人智能多模態(tài)交互系統(tǒng)后，能明顯提升機器人在實際應(yīng)用場景下的自主決策能力。

以人形機器人“小姜”為例，接入機器人多模態(tài)大模型RobotGPT后，只需要告訴“小姜”任務(wù)是什么，例如抓取什么顏色的物品、完成什么樣的動作，它可以自己拆分任務(wù)動作，生成控制指令，甚至對行動細(xì)節(jié)進行實時修正。

“從研發(fā)角度來說，未來人形機器人的一個發(fā)展方向是對智能大模型的研究，同時結(jié)合需求做小模型落地研究。”朱秋國認(rèn)為，人形機器人與人工智能大模型的發(fā)展是相向而行的，未來大模型研究分為前端感知模型、決策規(guī)劃模型和強化學(xué)習(xí)模型三個模塊，三個模型緊密相關(guān)，是讓人形機器人發(fā)展得“更聰明”的關(guān)鍵，讓它能夠感知物理世界、判斷來自人類的指令任務(wù)，理解人們的生活場景，從事生產(chǎn)、看護、陪伴交流等“工作”。

實際上，關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，離不開中國對機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的持續(xù)布局?！?ldquo;十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》均對支持機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、促進機器人創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用等作出具體部署。來自工信部的信息顯示，中國已創(chuàng)建了機器人智能傳感器、智能語音等國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，組織揭榜掛帥攻關(guān)，推進關(guān)鍵軟硬件的適配。

展望未來，記者獲悉，中國將進一步加大政策支持力度，夯實技術(shù)底座，推動重點行業(yè)應(yīng)用落地，助推人形機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

工信部表示，將推動出臺人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見，明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)和重點任務(wù)。以通用人工智能的技術(shù)突破為引擎，用好工業(yè)機器人零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，提升關(guān)鍵共性技術(shù)的供給能力。面向安防、制造、公共服務(wù)等場景的需求，推動重點行業(yè)應(yīng)用落地。此外，北京、上海、深圳等地也紛紛出臺支持舉措，圍繞關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)示范應(yīng)用等加快布局。

在朱秋國看來，人形機器人是衡量科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)識，隨著基礎(chǔ)核心技術(shù)持續(xù)取得突破，人工智能技術(shù)帶來新的機遇，生產(chǎn)線機器人、服務(wù)類機器人甚至是家用陪伴類機器人等都是人形機器人具有廣闊前景的應(yīng)用未來。