http://bfqmb.cn 2025-03-07 14:33 來源:億歐網(wǎng)
3月4日,“全球首個人形機器人半程馬拉松將在北京亦莊舉辦”的消息一經(jīng)官宣,便火速登上熱搜。
從開年至今,人形機器人不僅撩撥著股市的敏感神經(jīng),還從一個“小眾賽道”一躍成為全民熱烈討論的“流量密碼”。
據(jù)悉,此次馬拉松人形機器人將與人類運動員同場競技,沿著同一路線奔跑。它們可以更換電池或接力完成比賽,但每次更換都將被罰時10分鐘。最終,完賽時間與更換次數(shù)將決定它們的排名。
這不僅是速度的較量,更是中國在人形機器人領域飛速發(fā)展的縮影。
從“天工”的奔跑,到人形機器人的空翻特技,中國正不斷刷新全球紀錄,重新定義人形機器人的未來。
本篇文章,億歐將探尋那些推動中國在人形機器人賽道上一路領跑的創(chuàng)新力量。
一、全球首個全尺寸電機驅動奔跑人形機器人“天工”
“天工”是由北京人形機器人創(chuàng)新中心開發(fā)的全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人,該中心由工業(yè)和信息化部與北京市共同支持,旨在推動人形機器人技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
“天工”發(fā)布于2024年4月,發(fā)布伊始能夠實現(xiàn)擬人行走、奔跑(速度達到6km/ h),并具備上下樓梯、跨越障礙物等能力。在持續(xù)迭代和開發(fā)過程中,“天工”取得了多項技術突破,完成了多個壯舉。
近日,“天工”又有了新的升級,在研究人員的不懈努力下其具身小腦能力有了顯著提升,并實現(xiàn)了基于視覺的感知行走,可實現(xiàn)無磕碰、不踩棱、不踏空地連續(xù)跨越多級樓梯和35厘米大高差臺階,奔跑時速提高至12km/h,同時具備更強的抗干擾能力,大外力沖擊下仍可保持平衡。
在最近的戶外真實地形測試中,“天工”連續(xù)攀爬134級階梯,成功登上北京通州區(qū)海子墻公園最高點,成為全球首例可在室外連續(xù)攀爬多級階梯的人形機器人。
此外," 天工 " 機器人還展現(xiàn)了在雪地上奔跑的能力,成為全球首個能夠在雪地上奔跑的人形機器人。
無磕碰、不踩棱、不踏空的連續(xù)攀登100多個臺階,在沙子、雪地中奔跑(速度在6km/ h~12km/h),這些人尚且做起來吃力的活動,“天工”何以能自如完成?
據(jù)悉這主要得益于其新增的視覺裝備和先進的算法優(yōu)化。“天工”頭部的激光雷達和腹部的攝像頭組成了一套視覺融合系統(tǒng),能夠實時捕捉周圍環(huán)境信息,為機器人提供更精準的視覺感知。通過高頻率(50毫秒內)的視覺更新和虛擬仿真訓練的優(yōu)化,機器人能夠在復雜環(huán)境中快速決策并調整動作。
此外,攝像頭位置的設計和運動算法的突破,使其即便在信息有限的情況下,也能通過推理補充環(huán)境信息,從而實現(xiàn)穩(wěn)定行走和攀爬。
與人類相比,機器人的每一個動作都需要精確的控制和強大的平衡能力,沙漠、雪地行走、奔跑,看似簡單的動作背后需要其具身“大腦”和“小腦”的協(xié)同工作,“大腦”負責宏觀規(guī)劃和環(huán)境感知,“小腦”專注于運動協(xié)調和平衡控制,同時還需要高精度傳感器,能夠實時感知地形信息并調整動作。
此外,“天工”憑借機械結構與材料科學的結合,具備高強度與靈活性,同時依靠防滑算法和鞋底設計,在沙地、雪地等復雜地形中保持穩(wěn)定,展現(xiàn)出色性能。
應對復雜地形的移動能力提升,將成為人形機器人走出實驗室,在真實環(huán)境執(zhí)行任務,甚至在山地、雪地救援、廢墟等極端環(huán)境下作業(yè)的基礎。
二、全球首個泛化地形自主站立控制算法
據(jù)央視新聞2月26日消息,機器人起身站立的控制技術一直存在很多難題,上海人工智能實驗室聯(lián)合上海交通大學等機構近日發(fā)布了一項創(chuàng)新算法技術,實現(xiàn)了人形機器人在各種復雜地形和姿態(tài)下快速、穩(wěn)定地站立。
上海人工智能實驗室青年科學家龐江淼指出“我們應該是全球第一個完成了在可泛化地形、任意地形能夠站起來的算法。之前基本上都是在固定的地形、固定的姿態(tài),以固定的程序讓一個機器人站起來,但是我們通過從交互中學習的技術,能夠讓它非常直接地在不同的場景、地形、姿勢下直接站起來。”
該技術通過交互式學習,突破了傳統(tǒng)固定程序限制,顯著提升了機器人對復雜環(huán)境的適應能力,并配套開發(fā)了數(shù)據(jù)采集遙操作設備,支持危險場景遠程操控。
這一成果在人形機器人領域引發(fā)了巨大震撼,隨著人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善以及核心零部件的發(fā)展,數(shù)據(jù)和算法成為人形機器人不斷“進化”以及實用落地的關鍵,從最基本的摔倒后快速站立,到走進家居、零售等多種應用場景,人形機器人的每一次迭代升級都需要技術的不斷突破。這不僅標志著人形機器人技術的重大飛躍,也為未來的廣泛應用打下了堅實的基礎。
三、全球首個異構人形機器人訓練場
近日,全國首個異構人形機器人訓練場在上海建成并投入使用。“異構”,即“不同結構”。不同廠家生產(chǎn)的機器人擁有不同的形態(tài)、功能和技術架構等,這就意味著,如果每家企業(yè)只訓練自己的機器人,往往容易“各自為營”。
訓練是人形機器人從實驗室走向實際應用的關鍵步驟,它不僅提升了機器人的性能和適應性,更是確保安全、合規(guī)和用戶體驗的關鍵保障,因而在人形機器人投入實用之前都需要經(jīng)過一定的訓練。
然而,目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展中面臨著訓練難、成本高的困境。一方面,訓練需要海量數(shù)據(jù)和高性能算力支持,數(shù)據(jù)采集與標注成本高昂,算力需求巨大;另一方面,跨學科人才稀缺,模擬到現(xiàn)實的技能遷移也存在挑戰(zhàn)。
各機器人廠商訓練“各自為營”不僅成本高昂也會帶來基礎設施重復建設的問題。
據(jù)悉該訓練場集結了百余臺、來自11家企業(yè)不同品牌、不同結構的人形機器人,支持多場景(家居、工業(yè)、零售等)數(shù)據(jù)采集與模型訓練,能夠顯著降低單條數(shù)據(jù)成本至仿真數(shù)據(jù)的1/500,加速技術迭代的同時也解決了基礎設施的重復建設問題。
四、全球人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈份額第一
近日,摩根士丹利投資銀行網(wǎng)站發(fā)布了《人形機器人100:繪制人形機器人價值鏈圖譜》)的報告,引發(fā)全球關注。其中詳盡梳理了全球人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈里的100家核心企業(yè)。
在參與制造人形機器人的100家上市公司中,73%位于亞洲,僅中國就占56%。深圳7家企業(yè)(如優(yōu)必選、比亞迪等)入選全球百強,覆蓋從核心零部件到整機集成的全產(chǎn)業(yè)鏈。
此外,在全球人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈中,中國所占份額也達到了63%,尤其是在“身體”環(huán)節(jié),中國從事集成的企業(yè)占比達45%,可以說成績斐然。
目前,全球人形機器人市場呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域化特征。美國、中國和日本是主要的市場和技術中心。美國人形機器人企業(yè)在技術積累、產(chǎn)業(yè)鏈完善和商業(yè)化應用方面具有顯著優(yōu)勢,以特斯拉、Figure AI、波士頓動力、Agility為代表的公司憑借其深厚的技術積累和創(chuàng)新能力,在全球人形機器人競爭中占據(jù)主導地位。
日本的軟銀機器人(Pepper)、本田汽車等公司在技術積累和品牌優(yōu)勢上占據(jù)優(yōu)勢。
而我國人形機器人產(chǎn)業(yè)則在供應鏈整合、成本控制、政策支持和多樣化應用場景方面表現(xiàn)出色。優(yōu)必選、宇樹科技、智元機器人、星動紀元、傅利葉、靈寶CASBOT等創(chuàng)新企業(yè)在技術創(chuàng)新和市場拓展方面迅速崛起,展現(xiàn)出強大的競爭力。
摩根士丹利預計,到2030年,我國人形機器人市場規(guī)模將達到120億元人民幣,到2035年將增至2160億元人民幣,到2040年將達到6萬億元人民幣。
目前人形機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于早期研發(fā)階段,生成式人工智能、執(zhí)行器與機械、電池存儲等技術的突破是其發(fā)展的關鍵。
盡管我國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊,在“本體”層有望憑借制造優(yōu)勢建立全球話語權,但在“大腦”層的AI和精密制造能力仍需提升。
五、宇樹科技H1成為全球首款會后空翻的電驅動人形機器人
2024年3月,宇樹科技的人形機器人Unitree H1取得了一項突破性成就:它首次在不依賴液壓系統(tǒng)的情況下,成功完成了站立式的后空翻動作,這一壯舉不僅展示了電機驅動技術的巨大潛力,也標志著人形機器人技術的一個新里程碑。
其實Unitree H1并非全球首款會“后空翻”的人形機器人,早在2017年11月,波士頓動力公司的人形機器人Atlas就已經(jīng)展示了后空翻的能力,并因此成為了人形機器人圈的初代"網(wǎng)紅"。
Atlas是全球首款液壓驅動實現(xiàn)“后空翻”的人形機器人,而Unitree H1則是全球首款電機驅動實現(xiàn)“后空翻”的人形機器人,兩者最大的不同在于驅動方式不同。
液壓驅動是利用液壓泵對液體施加壓力,通過控制液體流動產(chǎn)生強大的推力為機器人提供動力。在人形機器人發(fā)展早期,因其強大的動力輸出和高負載能力應用較廣泛,但這種驅動方式也存在成本高、量產(chǎn)難度大、易損壞等固有缺陷。
電機驅動則好比機器人的“電動馬達”,通過電能轉化為機械能,讓機器人的關節(jié)和肢體動起來。電機驅動反應快,控制精確,但可承擔的負載比較小。
在實現(xiàn)“后空翻”這一動作上,從技術難度上來說兩者各有難點。液壓驅動雖然能提供強大的動力,但控制精度和系統(tǒng)復雜性是主要挑戰(zhàn),電機驅動需要解決高功率輸出和熱管理問題,同時保持系統(tǒng)的輕量化和高效率。
但從落地可能性來看,液壓驅動由于其高成本和維護需求,可能更適合特定應用,如軍事、重型工業(yè)等。
電機驅動由于其控制精度高、系統(tǒng)相對簡單,可能更適合廣泛商業(yè)化應用,如娛樂、醫(yī)療康復、極限運動訓練等場景。
Unitree H1成功實現(xiàn)“后空翻”無疑體現(xiàn)了電機驅動技術在人形機器人領域的創(chuàng)新潛力和應用前景,推動了電機驅動技術的發(fā)展和商業(yè)化進程。
此外,宇樹科技在四足機器人領域也獲得了多項全球領先的成就:推出了全球首款開源四足機器人 Unitree Go,推出了全球首款消費級四足機器人 Unitree A1 ,宇樹科技還參與制定了全球首個四足機器人行業(yè)標準,為四足機器人行業(yè)的發(fā)展提供了規(guī)范和指導。
當然,宇樹科技還有很多非官方定義的“全球首次”,比如其是第一個能夠秀出中國功夫,還能完成720度回旋踢,能在央視春晚秀秧歌轉手絹的人形機器人。
六、眾擎機器人SE01完成全球首例人形機器人前空翻特技
近日深圳眾擎機器人科技有限公司的一則前空翻視頻迅速刷爆全網(wǎng)。
視頻中人形機器人SE01靜靜地矗立在場地中央,隨著指令的下達,SE01雙足穩(wěn)穩(wěn)地扎根地面,身體微微下蹲,雙手緊握成拳,在猛地發(fā)力下身體如同彈簧般彈起,瞬間騰空而起,在空中迅速翻轉后雙腳穩(wěn)穩(wěn)落地,完美地完成了前空翻的動作。
如此流暢的“前空翻”讓無數(shù)網(wǎng)友感受到了震撼,紛紛表示“震驚!太牛了”。
前有波士頓動力的Atlas,后有宇樹科技的Unitree H1,能后空翻的人形機器人不罕見,但實現(xiàn)前空翻的,眾擎機器人確實是獨一個。
對于機器人來說,無論是前空翻還是后空翻都需要高爆發(fā)動力、輕量化結構、毫秒級實時控制及精準運動規(guī)劃。
不同的是,對于機器人來說前空翻更難實現(xiàn)。眾擎聯(lián)合創(chuàng)始人姚淇元曾直言:“前空翻比后空翻難10倍。人類完成前空翻需要極強的核心力量與平衡感,而機器人則需在毫秒內完成傳感器響應、關節(jié)力矩調整和重心控制。”
人形機器人完成前空翻的關鍵在于動態(tài)平衡、瞬間爆發(fā)力和精準落地。
前空翻需在騰空瞬間調整姿態(tài),克服慣性對重心的偏移。據(jù)悉,眾擎通過智能算法實時修正軌跡,結合高精度陀螺儀和加速度計實現(xiàn)動態(tài)平衡;
在瞬間爆發(fā)力方面,機器人需在0.2秒內爆發(fā)高功率輸出,同時保持輕量化(關節(jié)占整機重量50%-60%)。眾擎采用自研關節(jié)技術和新材料,實現(xiàn)了“輕量+高強度”的完美平衡。
在精準落地方面,通過多傳感器融合和仿生足部設計,確保落地誤差小于1厘米。
這一看似輕松的后空翻,實則是機器人運動控制技術的重大突破。它不僅標志著人形機器人從傳統(tǒng)的“機械運動”邁向了更高層次的動態(tài)平衡能力,更意味著其在復雜場景下的應用潛力得到了顯著提升,為未來的多樣化應用奠定了堅實基礎。
七、全球首例多臺多場景多任務人形機器人協(xié)同實訓
3月3日,據(jù)優(yōu)必選官方消息,其工業(yè)人形機器人已進入實訓2.0階段,數(shù)十臺人形機器人應用“群體智能”技術在極氪5G智慧工廠展開協(xié)同實訓。在工廠內,這些Walker S1機器人分布于總裝車間、SPS儀表區(qū)、質檢區(qū)及車門裝配區(qū)等多個復雜場景,進行協(xié)同分揀、搬運和精密裝配等多任務協(xié)同作業(yè)。
這是全球首例多臺、多場景、多任務的人形機器人協(xié)同實訓,標志著人形機器人從單機自主到群體智能的進化,不僅代表著技術的進步,也預示著人形機器人應用的未來方向。
此前,人形機器人一直處于發(fā)展初級階段,智能水平有限,大多數(shù)時候在封閉和結構化的環(huán)境中進行訓練和操作,這些環(huán)境通常經(jīng)過精心設計,簡單、可控,便于機器人學習和適應,但真實的工作、生活場景復雜多變,機器人必須學會在這種環(huán)境中工作。
多機協(xié)作實訓的實現(xiàn)需要機器人之間能夠相互溝通、協(xié)調動作,甚至在沒有人類直接干預的情況下自主做出決策。
為實現(xiàn)這一突破,優(yōu)必選推出了人形機器人群腦網(wǎng)絡(BrainNet)軟件架構,并設計了人形智能網(wǎng)聯(lián)中樞Internet of Humanoids (IoH),這是一種讓機器人群體像團隊一樣工作的新技術。
群腦網(wǎng)絡(BrainNet)架構由云端協(xié)同的推理型節(jié)點和技能型節(jié)點靈活鏈接,形成群體維度下的超級大腦和智能小腦,重新定義人形機器人的大小腦。
超級大腦基于多模態(tài)具身推理大模型,重點突破智能混合決策技術,實現(xiàn)復雜產(chǎn)線級任務的高維決策;
智能小腦則基于Transformer模型,創(chuàng)新研發(fā)跨場域融合感知技術和多機協(xié)同控制技術,支持多機并行分布式學習,加速技能生成與遷移。
此外,優(yōu)必選針對性研發(fā)了全球首個人形機器人多模態(tài)推理大模型,作為超級大腦的核心引擎,推動BrainNet架構實現(xiàn)持續(xù)自我進化,進而迸發(fā)群體智能。
該推理大模型基于DeepSeek-R1深度推理技術,借助其強大的數(shù)據(jù)處理和智能決策能力,讓人形機器人具備類似人類常識的推理能力,支持多臺人形機器人之間復雜任務的高效拆解、調度與協(xié)同。
這一系列的創(chuàng)新讓機器人能協(xié)同完成更復雜的生產(chǎn)線任務,提升了群體智能和工業(yè)協(xié)作效率,將推動智能制造向更高級別發(fā)展。
中國拿下七個第一的背后,是無數(shù)科技工作者夜以繼日的堅定創(chuàng)新,是國家和地方政策的堅定支持與有力引導,更是眾多企業(yè)奮勇當先的拼搏成果。多方協(xié)作,讓中國人形機器人在全球舞臺上脫穎而出,成為引領行業(yè)發(fā)展的先鋒力量。
隨著人形機器人量產(chǎn)元年——2025年的到來,我們有理由相信我國將在更多領域拿下全球第一。從實驗室到現(xiàn)實世界,從工業(yè)制造到家庭服務,從復雜地形救援到智能生活輔助,人形機器人將不斷解鎖新的可能性,為人類社會帶來更多的便利與驚喜。