近日，2023世界機器人大會人形機器人技術與產業發展論壇在京舉辦。工業和信息化部副部長徐曉蘭表示，以人形機器人和通用人工智能為代表的新技術、新產品、新業態蓬勃發展，正在成為全球科技創新的制高點、未來產業的新賽道和經濟增長的新引擎。
當前，人形機器人已經進入產業化落地階段。專家表示，人形機器人開發是綜合軟硬件能力，融合通用人工智能、感知與控制、仿真等多種前沿技術的系統性工程，要打破技術瓶頸，推動新興技術融合應用，提升人形機器人的運動智能和認知智能，不斷助推人形機器人產業化成熟落地，培育壯大機器人產業“蓄水池”。
融合新興技術
(資料圖片)
當前，通用人工智能技術取得突破性進展，為人形機器人創新發展提供了重要的驅動力。人類正在迎來人形機器人與通用人工智能融合發展的熱潮。
“以ChatGPT為代表的人工智能大模型的出現，將為產業創造更多新價值。”2000年圖靈獎獲得者、中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院院長姚期智表示，人工智能大模型的語言處理能力可以被看作“大腦”，若想真正發揮通用人工智能的力量，未來的AGI（通用人工智能）需要有具身實體，讓它能夠和真實物理世界交互，完成各種任務，如此才能讓技術帶來更大價值。
打造一個有泛應用能力的通用機器人，既要讓它具備人類這一具身智能體所具備的身體、小腦、大腦三個主要成分，還要讓它更適應人類社會環境。人形是最合適的形態。“身體部分要有足夠的硬件，如傳感器和執行器；小腦通過主導視覺、觸覺等多種感知，來控制身體，完成復雜的任務；大腦主導上層的邏輯推理、決策、規劃，以用自然語言和其他智能體、環境交流。”姚期智稱。
“人工智能能夠提升機器人的運動智能和認知智能兩個系統?！泵绹ㄊ款D動力公司創始人兼首席執行官Marc Raibert表示，公司已經啟動人工智能研究項目，對人形機器人理解能力、自我學習能力、感知能力、數據收集和分析能力、動態運動能力方面開展研究，并運用在該公司人形機器人Atlas產品上。
此外，不僅是利用人工智能等軟件技術，人形機器人的開發還是融合多種交叉學科和前沿技術的系統性工程。“對于未來機器人技術而言，硬件工程和軟件工程同等重要?！盡arc Raibert稱，控制人形機器人有很多其他機器人不存在的復雜性，而軟件不能克服硬件方面的所有限制，仍需不斷提升液壓系統、專用閥門、專用電池、視覺傳感先進性，以及利用3D打印對人形機器人負載進行優化，從而實現結構平衡，提升人形機器人的運動范圍、力量和速度，提升其靈活性和實用性。
清華大學交叉信息研究院助理教授、星動紀元創始人陳建宇表示，人形機器人是機器人能力“集大成者”，機器人動力機械、人工智能相關技術與應用都能夠賦予在人形機器人身上。
加快推進產業化
當前，一批企業正加速布局人形機器人。在2023世界機器人大會期間，宇樹科技發布H1人形機器人，實現較強的平衡、奔跑和避險能力，每臺售價9萬美元，預計2023年第四季度開始發貨。星動紀元人形機器人“小星”亮相，具備自研高扭矩密度電機，模塊化關節，全自研一體化整機結構。小米在現場展示了人形仿生機器人CyberOne和第二代Cyber Dog。優必選發布接入人工智能大模型的多模態交互系統，提升公司人形機器人產品自我決策能力。智元機器人8月18日發布“遠征 A1”具身智能機器人，整機采用49個自由度，包含諧波一體關節、無刷行星伺服結構、空心杯關節，與特斯拉方案接近。
工業制造、商用服務和家庭陪伴是人形機器人最具發展空間的應用場景。優必選科技創始人、董事長兼首席執行官周劍稱，例如在工業制造領域，高認知智能水平和運動能力水平的人形機器人相比四足機器人、AGV（物流機器人）更具有協同作業的優勢。在家庭陪伴方面，未來人機交互問題可以被解決，人形機器人動作模仿能力增強，人形機器人能夠理解人們的生活場景，從事看護、做飯、陪伴交流等“工作”。
仿人機器人是技術、制造、服務三個核心能力的交匯點，也是軟硬件跟AI技術融合的制高點，對制造業升級和服務業升級產生巨大推動作用。結合小米業務發展的需要，小米人形機器人從智能制造領域切入。
隨著特斯拉2022年發布人形機器人產品，人形機器人商業化速度加快。在特斯拉人形機器人標桿引領作用下，預計全球在2025年初步實現人形機器人商業化，實現銷量2萬-3萬臺。到2030年，新增需求100萬臺，2035年銷量有望突破1000萬臺。
仍處發展早期
當前人形機器人產業尚處于發展初期，各家企業技術路線不同，比如人形機器人的腳是雙足還是雙輪形態，企業會基于自己的技術優勢和未來應用場景定位做出選擇。人形機器人產業也尚未形成完整的商業生態。
人工智能技術在具身人形機器人應用中仍面臨缺少統一的專用底層大模型，計算能力不足，多模式感官融合程度不夠三方面挑戰。
無論是硬件還是軟件方面，當前人形機器人技術水平仍有很大探索空間。比如在感知能力方面，硬件層面需要更可靠的傳感設備，目前用于人形機器人的通用大模型對環境認知和感知的能力仍處在起跑線上，需要“仿真先行”，針對機器人的動態數據集，訓練新的模型?！耙援斍凹夹g發展速度，十年內可能會有顯著進步。”王興興稱。
“此外，硬件方面想要在實現高水平力量、速度、精度的同時兼顧低成本，軟件控制算法方面提升泛化性、精巧性和安全性，目前仍存在技術瓶頸?！标惤ㄓ畋硎尽?/p>
從基礎性能來看，目前國內人形機器人領先廠商在自由度、重量方面已與特斯拉處于同等水平，甚至部分廠商可實現比特斯拉Optimus的自由度更多、重量更輕。不過，目前國內人形機器人領先廠商在電池續航方面仍較特斯拉有一定差距。
我國機器人產業發展勢頭強勁，產業規模已居全球首位，基礎核心技術持續取得突破，人工智能進入全球第一梯隊，為人形機器人產業發展奠定了堅實基礎?！肮I和信息化部發揮制造業門類齊全、應用場景豐富、市場規模龐大等優勢，堅持應用牽引，整機帶動、軟硬協同、生態構建的工程化路徑，推動人形機器人技術和產業實現高水平發展。”
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