■本報記者 沈湫莎

　　日前舉行的第十二屆中意創(chuàng)新合作周上，中國電子科技集團公司第二十一研究所與意大利技術研究院簽訂了關于共建機器人國際聯(lián)合實驗室的戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據協(xié)議，雙方將圍繞人形機器人及相關技術聯(lián)合攻關，實現核心關鍵技術的突破，并圍繞搶險救災等應用場景需求共同研制新一代人形機器人。

　　這不是中國電科21所人形機器人研發(fā)“朋友圈”的第一位合作伙伴。11月22日，該所發(fā)布首款人形機器人，并與上海交通大學元知機器人研究院達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。而自3年前向人形機器人領域進軍以來，其合作伙伴已覆蓋國內外20多家高校、科研機構和企業(yè)。

　　今年以來，人形機器人發(fā)展進入快車道，業(yè)內預測未來人形機器人的需求量有望超過智能汽車。位于張江科學城未來公園的上?？萍紕?chuàng)新成果展上，一批申城研發(fā)的人形機器人悉數亮相，炫酷“出圈”。通過深耕底層技術，壯大“朋友圈”力量，人形機器人這一機器人品類中公認最復雜的產品形態(tài)，將逐步走向成熟并實現量產，最終走入現實生活、走進萬千家庭。

　　正如傅利葉智能科技有限公司董事長兼首席執(zhí)行官顧捷所說，“就像20年前，大家不會想到現在的手機就是一塊觸摸屏。人形機器人會發(fā)展成什么樣，沒人知道。未來的人形機器人不但有視覺和聽覺，還可能會有觸覺。迭代進化的過程需要大量投入，也需要時間。”

　　向機器人產業(yè)最高峰挺進

　　從機械臂、外骨骼機器人、四足機器人到人形機器人，這是一座難度系數逐級攀升的機器人產業(yè)“登山路徑”。為何人形機器人被譽為最難攻克的一座高峰？原因是它既要“大腦發(fā)達”，又要“心靈手巧”。

　　中國電科21所機器人工程中心副主任范春輝說：“人形機器人要識別精準、感知力強，‘大腦’感知到的信息轉化為信號傳遞給‘四肢’時，腦與手的協(xié)調性要好，還要跳得高、抓得住、走得穩(wěn)。”

　　通過一組數字即可感知其中難度：機械外骨骼的關節(jié)數量是4個，四足機器人是12個，而人形機器人的關節(jié)數量在30個上下；如果再加一雙巧手，則還要加上10至16個關節(jié)。要讓這么多關節(jié)協(xié)作配合、絲滑運動，難度可想而知。

　　作為國家戰(zhàn)略科技力量，中國電科21所長期從事微特電機的研發(fā)、試制、生產和檢測。2018年，該所成立特種機器人國家重點實驗室，陸續(xù)開發(fā)了協(xié)作機器人、四足機器人及外骨骼機器人等產品，建立起微特電機及組件、機器人本體及核心部件兩大主業(yè)體系。

　　中國電科21所機器人工程中心工程師蔣志勇介紹，2020年初中心開始向機器人工業(yè)“皇冠上的明珠”——人形機器人進軍。作為當下最復雜的機器人，人形機器人對視覺識別、運動控制算法、關節(jié)協(xié)調等都提出了更高要求。

　　不久前，中國電科21所首款人形機器人亮相。它身高162厘米，體重60千克，擁有39個自由度(包括手指關節(jié))，單臂最大負載5千克，雙臂最大負載10千克，最快行走速度可達5千米/時。目前，該機器人已可完成拿水杯、搬箱子等靈巧操作，還具備敏捷避障能力，能夠在斜坡、碎石地、草地等非平整路面穩(wěn)定行走。

　　“大長腿”將是人形機器人標配

　　從外形上看，中國電科21所推出的首款人形機器人還有點“矮胖”，主要是腿比較短。而隨著身高的增加，人形機器人的研制難度也不斷攀升。

　　蔣志勇告訴記者，五六十厘米與一米三以上的人形機器人聽起來差別不大，但研發(fā)難度有質的飛躍?！靶⌒蜋C器人重心相對更低，依靠大腳底板就可以基本保持穩(wěn)定。一旦機器人變高，它的結構和控制方法就不一樣了，在運動控制算法、材料使用上大有講究?！彼f。

　　然而，兩個因素決定了人形機器人研發(fā)一定要與人相似。范春輝說，一方面，相似體形對環(huán)境的感知是相似的，這有助于機器作出與人相似的智能決策；另一方面，人們希望人形機器人能夠“無縫”進入人類世界，而無需改變環(huán)境參數。

　　目前，大多數滬產人形機器人身高在1.65米左右。比如由傅利葉智能研發(fā)的擁有54個自由度的GR-1身高1.65米，達闥的人形雙足機器人“七仙女”身高1.65米，由“華為天才少年”彭志輝領軍研發(fā)的“遠征A1”身高1.75米。

　　最新加入中國電科21所機器人研發(fā)“朋友圈”的意大利技術研究院，則已推出了身高1.9米的“Walk-Man(行走的人)”，這個“大高個兒”在模擬火災的環(huán)境下，可成功穿越障礙物進入人類無法到達的火災現場，找到滅火器并打開它噴出干冰滅火。隨著機器人國際聯(lián)合實驗室的組建，21所人形機器人也將向“大長腿”迭代進化，走路也會變得更加輕盈。

　　人形機器人更廣闊的市場在家庭

　　經過多年積累和發(fā)展，機器人已深深融入上海的工業(yè)血脈。據統(tǒng)計，上海工業(yè)機器人密度達260臺/萬人，是國際平均水平的兩倍。除了搶險救災、工業(yè)流水線等應用場景，人形機器人更廣闊的市場在家庭，其遠期市場需求量將遠高于目前的工業(yè)機器人。

　　工信部等部委印發(fā)的《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》等文件提出，到2025年，我國人形機器人創(chuàng)新體系初步建立；整機產品達到國際先進水平，并實現批量生產；瞄準全球機器人技術創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地，培育2—3家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè)，打造2—3個產業(yè)發(fā)展集聚區(qū)，孕育開拓一批新業(yè)務、新模式、新業(yè)態(tài)。

　　顧捷表示，通用人形機器人將逐漸成為行業(yè)主流?；诠驹诳祻皖I域的多年耕耘，GR-1人形機器人將率先在康復陪護等民生場景中應用，目前該款機器人已經實現小批量交付。未來，部署人工智能大模型、運動能力強的人形機器人有望從事家政服務、養(yǎng)老陪護、教育、醫(yī)療、設施巡檢、搶險救災等各種工作。由于“大腦”發(fā)達，它們能理解自然語言指令，與人類很好地溝通；由于體形接近人類，它們視野開闊、會用工具，在很多場景下將成為人類替身。

　　“遠征A1”則直接瞄準了家用機器人市場。該人形機器人融合了各種先進的本體控制、感知、認知和決策等智能技術，并基于當前AI領域前沿的大語言模型，以及其自研的視覺控制模型，進行了一系列創(chuàng)新。

　　目前，包括洛桑聯(lián)邦理工學院、意大利RoboSuits公司、Wearable機器人公司等在內的國際知名機構陸續(xù)加入中國電科21所領銜的機器人研發(fā)“朋友圈”。范春輝透露：“我們的機器人大樓內將建設一條人形機器人中試生產線，預計2025年完工，歡迎機器人企業(yè)來用?！?/p>