用高精尖技術塑造人類的新伙伴

2023年，人形機器人產品數量陡增。僅在2023世界機器人大會上，就有10余款人形機器人產品亮相。人形機器人能夠極好地適應人類生活環境，并使用人類的工具。它們在人機交互上也有天然的優勢。人類與其進行人機對話、感情投射時，會比較自然。通過學習人類的技能，人形機器人可以將人類從繁瑣、高危的工作中解放出來。

    在全球范圍內，特斯拉研發的人形機器人“擎天柱”Optimus Gen2于2023年12月12日發布，受到世界極大關注。從特斯拉發布的信息來看，“擎天柱”已經具備澆花、跳舞、疊衣服等多項技能。并且重量減輕10kg。輕量化發展有利于提升人形機器人的機動性、速度以及動作準確度和續航能力，是產業發展的必然趨勢。輕量化后的人形機器人效率會更高，對控制或關節的要求可能會下降，所需的執行功能的難度也可能會降低，這有利于推動量產節點的提前和降低大規模量產的門檻。此外，亞馬遜旗下的人形機器人Digit已在很多實際工作場景中初露鋒芒。人形機器人行業涉及很多關鍵性技術，比如智能控制的嵌入式計算方法、傳感器技術等。這些技術的突破或許會帶動其他行業發展。

相比傳統工業機器人和服務機器人，人形機器人在結構設計、硬件構成、控制算法、核心性能要求以及零部件選擇上，都有很大的差異。例如普通工業機器人的關節數量一般在2—10個之間，普遍集中在6-8個之間，而人形機器人關節數量預計在40個以上，且每一個關節都需要一臺伺服電機。作為一種模仿人類外觀、形態和行為能力的智能機器人，人形機器人可以無縫使用人類所有基礎設施和工具，融入人類社會。

邊緣AI作為一種新興的計算模式，近幾年開始被廣泛應用于各個領域。而人形機器人將是邊緣AI計算重要的應用領域。在人形機器人中，邊緣AI計算可以被應用于機器人的感知、控制和決策等方面。通過將計算和存儲資源放置在機器人本體上，可以讓機器人更加快速地響應用戶的需求，同時也可以減少數據傳輸的延遲和帶寬占用。并且邊緣AI計算還可以為人形機器人提供更加智能的功能。通過將機器人的傳感器和執行器與邊緣計算設備連接起來，可以讓機器人更加智能地處理各種任務。在人形機器人的自主導航方面，邊緣計算可以通過分析傳感器數據和地圖信息，幫助機器人更加準確地規劃路徑和避免障礙物。并且邊緣AI具有強大的安全性和可靠性，利用此特性，將賦予人形機器人更安全和可靠的服務性，計算和存儲資源放置在機器人本體上，可以減少數據傳輸的風險和安全隱患。同時，通過邊緣AI賦能，可實現自然的語言交互與行為動作，為人形機器人提供更加穩定和高效的服務，從而提高用戶的使用體驗。

當前，人形機器人產業諸多技術難題需要攻克，因其智能化趨勢明顯，產業化進程加速，應用領域日益廣泛，更多的行業標準和開放平臺也在逐步建立。業內專家認為，高科技、高效能、高質量是新質生產力的重要特征，其核心標志是全要素生產率的大幅提升。通過自主創新突破實體通用人工智能系統基礎理論與關鍵技術，將人工智能與人形機器人深度融合，打通‘大腦—小腦—肢體’環路，對推動實體經濟各產業優化升級、解決新質生產力落地應用所面臨的行業多、場景多、任務多等復雜問題具有積極意義。

在看到成績的同時，我們也要清楚地認識到，我國人形機器人產業發展還面臨多重挑戰。平衡能力、續航能力、智能性、安全性和經濟性是人形機器人發展的五大世界性難題。并且人形機器人從研發走向廣泛應用，需要達到高性能、低成本、批量化三個要求。如同人類一樣，人形機器人也有“大腦”“小腦”和“肢體”。其中，“小腦”需要整合感官數據，并控制身體姿勢，是在“大腦”和“肢體”之間承上啟下的橋梁，對機器人的自主學習能力、技能遷移能力意義重大。且高性能和低成本是相互制約的兩個因素。如何讓具有40多個自由度、平均體積與人相當的復雜人形機器人系統精準完成各類任務，同時將整機成本控制在合理范圍以內，是一個重要挑戰，并且批量化與穩定性相互制約。在如此多類型、多組件的復雜系統中，如何克服由于各類零部件制造誤差造成的不確定性，使批量生產的系統能夠穩定工作，也是一個關鍵難點。目前，隨著以ChatGPT為代表的大模型AI產業迅速發展，人形機器人在實現“小腦智能”的道路上邁出了關鍵一步。

并且人形機器人的研發、生產及使用成本較高。目前，“擎天柱”單臺成本為10萬美元左右。這一價格在眾多人形機器人產品中已然較為低廉，但顯然還沒有達到市場期望的2萬美元以內。對于我國人形機器人企業而言，使用國產自研零部件或將是一條行之有效的降本方法。

但總體來看，我國有良好的制造業基礎和完整的產業鏈，既有能力為人形機器人的發展提供技術保障，又有能力為人形機器人提供廣闊的產業應用場景。

目前，北京等地已組建了人形機器人創新中心。這些創新中心充分發揮科研機構、企業等的優勢共融發展，將有助于培育我國人形機器人這一新質生產力，為新型工業化提供高水平支撐，并推動人形機器人產業實現高質量發展。

同時，在政策支持下，我國人形機器人的應用場景也在持續開放。人形機器人在工業制造、醫療、服務、救援等眾多領域展現出巨大的潛力。未來人形機器人必將成為人類的得力助手和伙伴，為人類帶來更多便利。

隨著日新月異的技術迭代，未來人形機器人將變得更加低成本和實用化。未來幾年內，可以感知、理解環境以及與人類進行自然語言互動的人形機器人將出現在我們身邊。