从科幻到现实:这届人形机器人 终于要“干活”了!
摘要:
在制造业重镇湖北,一场关乎未来生产力的变革正在悄然发生。这里诞生的人形机器人,不仅拥有强大的力量,更追求极致的灵巧,它们正共同描绘一幅人机协同的智慧工厂新图景。人形机器人并非一个... 在制造业重镇湖北,一场关乎未来生产力的变革正在悄然发生。这里诞生的人形机器人,不仅拥有强大的力量,更追求极致的灵巧,它们正共同描绘一幅人机协同的智慧工厂新图景。
人形机器人并非一个全新概念,学术界对它的研究最早可追溯至上世纪60年代。但大众感知上,近几年人形机器人才真正火起来。
2022年,生成式人工智能大模型技术的到来,把人形机器人最核心的关键技术拼图补完整了,为人形机器人赋予了‘具身智能’的状态,使它能够通过自己机载的传感器思考、学习与进化。国家地方共建人形机器人创新中心首席科学家江磊告诉记者,那么,人形机器人这么复杂的装备,就能够拥有行走能力、操作能力,以及与环境交互与人对话的能力。
而为什么要将机器人做成人形?
因为这个世界是为人创造的,我们的生产生活都是为人所适应的,人形机器人的形态和动作像人,就容易适应人的环境。另外,人形机器人与人具有相似的结构,因此,人的很多操作技巧相对更容易转移到它的身上。华中科技大学机械科学与工程学院教授罗欣说道。
要让人形机器人真正融入人类环境,成为人类的智能机器助手,必须突破一系列技术瓶颈。
华中科技大学机械科学与工程学院副院长、教授陶波认为,有四大核心技术需要突破。第一是健壮灵活的四肢,我们希望这个机器人具有一双具有多模态感知、灵巧操作能力的灵巧手,另外还希望它具有大负载、强续航能力。第二是敏锐强大的神经,我们希望这个机器人除了具有视觉,还具有触觉、听觉等先进的复合感知能力,实现多模态感知。第三是流畅协同的小脑,我们希望通过运动学和动力学的研究突破,让人形机器人能够完成复杂的运动控制。最后是博学智能的大脑,大脑是人形机器人的灵魂,一方面需要它具有强大的计算能力,另一方面也希望它拥有更先进的人工智能和高度智能化的行为。
据了解,在湖北诞生的荆楚人形机器人,已经在手上取得了突破。它不仅拥有一双外形酷似人手的灵巧手,更关键的是,这双手被赋予了多模态感知和智能操作的能力。
我们给‘荆楚’人形机器人的掌心加了一个视觉,通过手的局部智能,直接生成五个手指头的运动轨迹,就像是给机器人的手掌装上了‘眼睛’和‘大脑’。华中科技大学机械科学与工程学院教授赵兴炜告诉记者,通过手的局部视觉,机器人就知道该怎么抓取、怎么获取动作。此外,荆楚人形机器人的手指尖也装上了独特的磁触觉传感器,通过感知微小的磁场变化测量受力,灵敏度可调、应用范围极广。这双手可以做到1克的感知,抓豆腐、抓果冻,抓软的、硬的问题都不大。
如果说荆楚是灵巧的先锋,在湖北诞生的另一款劳动者人形机器人就是当之无愧的力量担当。它的研发,直面劳动密集型产业中重复、繁重甚至危险的体力劳动岗位。强健的体魄为其赢得了大壮这个别称,而陈学东院士则赋予了它劳动者这个更富使命感的名字。
据华中科技大学机械科学与工程学院教授韩斌介绍,劳动者人形机器人的体重为80—90公斤,双臂的负载可以达到40—60公斤,这是它能替代人工、承担繁重体力活的核心资本。
这样的话,尤其在关节的驱动方面,面临着很大的挑战。机器人的电机要做得很轻,还要出力大。因为前期我们做重载的四足机器人时,积累了一些经验,才攻克了这一难题,最终才能做成这么大的机器人。罗欣教授说道。
从荆楚的灵巧之手,到劳动者的强健之躯,核心技术的持续突破,正为人形机器人注入更接近人类的感知与行动能力。在研发者们看来,随着技术的加速迭代,机器人产业正迎来爆发式发展。
这两年人形机器人的发展,我认为是远超前60年的总和的,这是一个质的飞跃,所以我们现在才能够谈论人形机器人走进我们的生产和生活,走进实际。而在以前,实际上的应用是很难奢望的,但是这两年,我们已经看到了一个非常光明的前景。罗欣教授告诉记者。
这份光明的前景,最终指向的是一个高度智能、能够像人一样理解并执行复杂任务的伙伴。我们希望把它变成一个真真正正的人类一样的智能形象,这是未来大家追求的方向。韩斌教授说道。
人形机器人,将会是未来机器人领域的重要集大成者,也是新质生产力的代表之一。陶波教授说道。


