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    人形機器人“走”向高性能低成本

    2024-03-10 21:55:00 來源:科技日報 瀏覽次數:

      人形機器人是多學科高端技術的綜合體。其發展進步需要核心零部件、運動控制和人工智能等基礎理論的有機融合,多領域單元技術、軟硬件一體化協同發展。

      從全球范圍看,人形機器人技術近年來迅猛發展。世界一流人形機器人,如意大利理工學院的iCub和日本本田公司的ASIMO等,都已具備穩定行走、上下樓梯、跑、跳等運動技能。

      國內的一些高校、科研院所和頭部企業也相繼推出了自主研發的人形機器人系統,其功能、版本不斷迭代。中國科學院自動化研究所人形機器人攻關團隊形成了基于“環境吸引域”高精度作業和類腦智能機器人理論等原始創新積累,推出了譜系化人形機器人Q系列,并將機器人大模型與人形機器人融合,實現了與人的自然交互、多任務協同工作以及突發情況應對,初步完成了面向不同場景的技術驗證。深圳市優必選科技有限公司也發布了面向工業場景的人形機器人Walker S,并展示了其行走、指關節活動、自主安裝靈巧手(磁吸式)、握錘等能力。上海傅里葉智能科技有限公司研制的通用人形機器人GR-1正式預售,打響了國產人形機器人量產的第一槍。星動紀元、智元機器人等新生代人形機器人公司相繼成立,不斷為人形機器人行業注入新活力。

      過去一年里,我國在人形機器人領域單元技術方面取得諸多突破性進展。在核心零部件方面,基于三次諧波減速原理的諧波減速器實現扭轉剛度、傳動精度大幅度提升;小體積、低能耗、大扭矩的空心杯電機為研制輕量化末端執行器奠定了技術基礎;高性能力矩電機、伺服系統、控制器等核心零部件邁入批量生產階段,涌現出一批掌握關鍵核心技術的高新企業。

      在運動控制方面,除了常用的全身姿態控制與模型預測控制等傳統控制方法外,強化學習、運動基元等新算法持續取得新突破。由此,人形機器人實現了更自然的擬人步態、更健壯的行走能力以及爬坡、上樓梯等高動態運動能力。通過精簡零部件、簡化整體框架和創新制造工藝,千元級仿人機械臂與輕量化仿人五指靈巧手進入市場,為進一步降低人形機器人整機成本、賦能類人靈巧操作能力提供了重要基礎。

      在智能認知與決策方面,人形機器人視覺技術的發展與成熟提升了其對動態開放環境的感知與認知能力;多模態大模型的技術加持進一步強化了人形機器人與人自然交互的能力、理解并執行多類復雜任務的能力,使其逐步向具身智能演化邁進。

      近年來,我國人形機器人技術持續突破,產業規模不斷擴大,呈現出星火燎原、百花齊放之勢。同時,新技術突破不斷推動人形機器人向高性能、低成本、可批量制造的方向發展,規;瘧脤⒅鸩綖楫a業發展賦能。

      2023年11月27日,人民網研究院發布的《人形機器人技術專利分析報告》顯示,中國已成為全球申請人形機器人技術專利最多的國家,累計申請數量達到6618件。這些專利為實施進一步產業布局與大規模應用打下堅實基礎。

      未來,中國科學院自動化研究所人形機器人攻關團隊將繼續面向國家重大需求,緊密圍繞構建人形機器人技術和產業創新鏈的總體目標,持續攻關實體通用人工智能系統關鍵核心技術;不斷培育重點系統、拓展場景應用、營造產業生態、強化支撐能力,從而提升我國人形機器人產業的國際競爭力和影響力!  虮緢笥浾 陸成寬

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    責任編輯:楊艷

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