近日,电影《非诚勿扰3》引发热议。在这部电影中,主角之一的梁笑笑竟然是机器人。通用人形机器人究竟离我们的生活还有多远?

2023年以来,人形机器人发展进入快车道,自特斯拉人形机器人“擎天柱2代”(Optimus Gen2)诞生以来,科大讯飞、小鹏汽车、傅利叶智能、智元机器人等多家国内企业也发布了自主研发的人形机器人。业内人士预测,未来人形机器人的需求量有望超过智能汽车。不过,人形机器人要真正走向市场,仍须不断完善电机、驱动器等硬件设备,并克服人形机器人运动控制等问题。


人形机器人和传统服务机器人,区别在哪儿?

“一路走来披荆斩棘,终于要到验证的时刻了,项目团队的每一位成员既紧张又兴奋。”中国电科第二十一研究所(以下简称“中国电科21所”)人形机器人项目团队负责人蒋志勇在接受东方网记者采访时透露,2024年一季度,该所日前发布的第一代人形机器人“电科机器人1号”将投入智慧物流生产场景中做应用验证。

东方网记者在中国电科21所内看到了这台人形机器人。从外观上看,“电科机器人1号”人形机器人设计充满科技感,整体以银灰色为主,身型上以黑色为底色并标有“21”所。据介绍,该款人形机器人身高162厘米,体重60千克,拥有39个自由度(包括手指关节),单臂最大负载5千克,双臂最大负载10千克,最快行走速度可达5千米/时。

人形机器人和传统的工业、服务机器人究竟有何区别?蒋志勇对此给出解释:“传统机器人大多基于特定的规划执行特定的操作,比如运输、分拣,不具备感知和决策能力。人形机器人不仅能与物理世界交互,还有感知和理解能力。”他还举了一个例子,送餐机器人执行“把外卖送到A房间”这个任务时,并不理解什么是“外卖”和“A房间”,只是根据软件系统既定的指令和路线规划完成任务。而人形机器人可以借由智能化,理解物理世界各种物体、语言和文字的含义,并自主规划和决策。“归根结底,两者的最大区别就在于通用性,一个只能完成预先规划的任务,一个理论上什么都能干。”

为了让人形机器人更“聪明”,研发团队在机器人体内部署了视觉识别与感知系统、运动规划算法,使它具备了识别物体、动态避障等能力,今后可适用于智慧物流、工业制造、安防巡逻、应急救援等场景。蒋志勇介绍,目前,研发团队已完成计算机算法仿真工作,语音模块则在开发中。今后,它可以听懂人类发出的语音指令,并完成相关任务。比如用户说“请给我倒杯水”,它就会前往取水处,再把盛满水的杯子端到用户面前。


成为颠覆性产品之前,这些技术难点亟待突破

2023年10月,工信部等部委印发了《“十四五”机器人产业发展规划》《人形机器人创新发展指导意见》等文件。其中提出,到2025年,中国人形机器人创新体系初步建立;整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产;其中还提出,提高人形机器人的人-机-环境共融交互能力,支撑全场景落地应用。

蒋志勇介绍,中国电科21所目前并没有将“电科机器人1号”大规模生产投入到市场的计划,而是选择今年一季度先投入到智慧物流生产场景中做应用验证,包括智慧物流的搬运、分拣、配送等功能,“团队目前正在攻关应用验证前期的各项技术工作,也希望能通过在验证中发现更多实际应用中的问题,从而更好地通过技术迭代进一步去解决”。

谈及发展难点时,蒋志勇直言是“运动控制”和“感知能力”。人形机器人的运动控制涵盖了多个方面,包括行走以及整体操作中的各种运动。另一方面就是人形机器人对周边环境的感知能力。设想未来某一天,人形机器人走上街头,怎么有效地识别红绿灯?如何准确判断周边环境,避开干扰物?

“事实上,机器人要在各种环境和条件下走得稳,难度就很高。”蒋志勇举例称,比如,在斜坡等不平整的路面上行走,要保持平衡;在搬运物品等负重条件下行走,其动力学模型会改变,也要保持平衡;在长时间运行后,机器人的关节会发热,这些都是待攻克的技术难点。

此外,国产人形机器人在满负载工作条件下的电池续航大都不超过2小时。延长续航时间,并解决随之而来的关节发热变性问题,是人形机器人能否商用的重要指标之一。“开发通用AI机器人的基础,是打造成熟的人形机器人整机平台,否则AI大脑再发达,也没法完成任务。”蒋志勇说。

“人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,将深刻变革人类生产生活方式,重塑全球产业发展格局。”蒋志勇认为,目前,国内企业已发布的多款人形机器人基本处于同一个水平范围内,彼此差距不大,都离可商用的通用智能服务还有较长距离。未来,国内企业要继续开展技术积累和人才投入,才能实现“从量变到质量”,让部署AI大脑的人形机器人成为人们生活的得力助手。