◎本報記者 陸成寬

　　近日，一條“人形機器人進廠‘打工’”的視頻引發網友熱議。視頻中，人形機器人順利完成汽車門鎖質檢、安全帶檢測、車燈蓋板質檢等工作，還以柔順的動作極其流暢地貼好了車標。整個(ge) 過程中，人形機器人展現出精巧的身體(ti) 控製能力。

　　這隻是人形機器人走向實際應用的一個(ge) 案例。近年來，人形機器人技術加速演進，已成為(wei) 科技競爭(zheng) 的新高地、經濟發展的新引擎。“頭腦”聰明、“四肢”靈活的人形機器人正成為(wei) 未來產(chan) 業(ye) 的新賽道。公開數據顯示，到2035年，人形機器人市場有望達到1540億(yi) 美元。

　　為(wei) 什麽(me) 要大力發展人形機器人產(chan) 業(ye) ，人形機器人與(yu) 其他機器人有什麽(me) 不同，實現人形機器人產(chan) 業(ye) 高質量發展還需要解決(jue) 哪些難題？帶著這些問題，科技日報記者采訪了相關(guan) 專(zhuan) 家。

　　重塑全球產(chan) 業(ye) 發展格局

　　智能機器人作為(wei) 新興(xing) 技術的重要載體(ti) 和現代產(chan) 業(ye) 的關(guan) 鍵裝備，是引領產(chan) 業(ye) 數字化、智能化發展，不斷孕育新產(chan) 業(ye) 、新模式、新業(ye) 態的戰略方向，是重塑我國製造業(ye) 競爭(zheng) 優(you) 勢的重要工具和手段，是加快我國工業(ye) 轉型升級的現實選擇。

　　“人形機器人是人工智能在物理空間的重要體(ti) 現和關(guan) 鍵裝備，是實體(ti) 通用人工智能係統的典型代表。它是繼計算機、智能手機、新能源汽車後的顛覆性平台產(chan) 品，將成為(wei) 引領產(chan) 業(ye) 數字化發展、智能化升級的新質生產(chan) 力，有望持續催生新產(chan) 業(ye) 、新模式、新業(ye) 態。”2月28日，全國政協委員、中國科學院院士、中國科學院自動化研究所研究員喬(qiao) 紅在接受記者采訪時表示。

　　作為(wei) 一種模仿人類外觀、形態和行為(wei) 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(hui) ，通過AI賦能，可實現自然的語言交互與(yu) 行為(wei) 動作。其形態、交流、工作能力均像工人。因此在航空航天、智能製造、農(nong) 業(ye) 生產(chan) 、家庭服務等不同領域、不同場景中均有廣泛的應用前景，有望顛覆一些領域現有的發展格局。“這是人形機器人區別於(yu) 其他專(zhuan) 用型工業(ye) 機器人的顯著特征。”中國科學院自動化研究所博士鍾汕林說。

　　相比普通的工業(ye) 機器人和服務機器人，人形機器人在結構設計、硬件構成、控製算法、核心性能要求以及零部件選擇方麵，都有很大的差異。“比如，普通工業(ye) 機器人的關(guan) 節數量一般在6個(ge) 左右，而人形機器人關(guan) 節數量在40個(ge) 以上。通常人形機器人的每個(ge) 關(guan) 節需要一台伺服電機，部分與(yu) 行走平衡相關(guan) 的關(guan) 節對電機的高爆發力矩響應和穩定力矩輸出提出了極高的要求。”鍾汕林舉(ju) 例說。

　　2023年底，為(wei) 推動人形機器人產(chan) 業(ye) 高質量發展，培育新質生產(chan) 力，高水平賦能新型工業(ye) 化，工業(ye) 和信息化部印發《人形機器人創新發展指導意見》(以下簡稱《指導意見》)。

　　《指導意見》提出，到2025年，人形機器人創新體(ti) 係初步建立。“大腦”“小腦”“肢體(ti) ”等一批關(guan) 鍵技術取得突破，確保核心部組件安全有效供給，整機產(chan) 品達到國際先進水平，並實現批量生產(chan) ；在民生服務等場景得到示範應用。到2027年，人形機器人技術創新能力顯著提升，形成安全可靠的產(chan) 業(ye) 鏈和供應鏈體(ti) 係，構建具有國際競爭(zheng) 力的產(chan) 業(ye) 生態，綜合實力達到世界先進水平。

　　業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家認為(wei) ，高科技、高效能、高質量是新質生產(chan) 力的重要特征，其核心標誌是全要素生產(chan) 率的大幅提升。通過自主創新突破實體(ti) 通用人工智能係統基礎理論與(yu) 關(guan) 鍵技術，將人工智能與(yu) 人形機器人深度融合，打通‘大腦—小腦—肢體(ti) ’環路，對推動實體(ti) 經濟各產(chan) 業(ye) 優(you) 化升級、解決(jue) 新質生產(chan) 力落地應用所麵臨(lin) 的行業(ye) 多、場景多、任務多等複雜問題具有積極意義(yi) 。

　　諸多技術難題需要攻克

　　當前，人形機器人產(chan) 業(ye) 智能化趨勢明顯，產(chan) 業(ye) 化進程加速，應用領域日益廣泛，更多的行業(ye) 標準和開放平台也在逐步建立。

　　在看到成績的同時，我們(men) 也要清楚地認識到，我國人形機器人產(chan) 業(ye) 發展還麵臨(lin) 多重挑戰。

　　“人形機器人從(cong) 研發走向廣泛應用，需要達到高性能、低成本、批量化三個(ge) 要求。”中國科學院自動化研究所研究員劉禹說，一方麵，高性能和低成本是相互製約的兩(liang) 個(ge) 因素。如何讓具有40多個(ge) 自由度、平均體(ti) 積與(yu) 人相當的複雜人形機器人係統精準完成各類任務，同時將整機成本控製在25萬(wan) 元以內(nei) ，是一個(ge) 重要挑戰。另一方麵，批量化與(yu) 穩定性相互製約。在如此多類型、多組件的複雜係統中，如何克服由於(yu) 各類零部件製造誤差造成的不確定性，使批量生產(chan) 的係統能夠穩定工作，也是一個(ge) 關(guan) 鍵難點。

　　目前，減速器、伺服電機、控製器等核心零部件占機器人整機成本的70%以上。“我們(men) 需要攻關(guan) 輕量化骨骼、高強度本體(ti) 結構、高精度傳(chuan) 感、全身協調運動控製和手臂動態抓取靈巧作業(ye) 等技術，以滿足人形機器人高動態、高爆發和高精度等運動性能需求，打造具有高安全、高可靠、高環境適應性的人形機器人本體(ti) 結構。這是我國當前在核心零部件方麵需要著力突破的關(guan) 鍵瓶頸。”劉禹說。

　　與(yu) 人類一樣，人形機器人也有“大腦”和“小腦”。劉禹表示：“當前，我們(men) 還需要麵向人形機器人複雜地形通過、全身協同精細作業(ye) 等任務需求，攻克控製人形機器人運動的‘小腦’關(guan) 鍵技術群；同時增強人形機器人的環境感知、行為(wei) 控製、人機交互能力；攻克支撐人形機器人全場景落地應用的‘大腦’關(guan) 鍵技術群。”

　　在係統集成方麵，如何將感知、認知、決(jue) 策、控製等軟件算法與(yu) 傳(chuan) 感、機械、材料等硬件係統有機融合，形成整體(ti) 性能高於(yu) 單元器件性能的軟硬件一體(ti) 化綜合係統，也是國內(nei) 外人形機器人相關(guan) 研究人員麵臨(lin) 的共同挑戰。

　　在劉禹看來，人腦信息處理方式以及人體(ti) 運動結構機理，對於(yu) 在有限傳(chuan) 感精度和有限本體(ti) 精度條件下，構建高性能人形機器人係統具有重要借鑒意義(yi) ，能夠有效彌補我國在人形機器人硬件係統方麵的不足。

　　未來產(chan) 業(ye) 應用前景廣闊

　　總體(ti) 來看，我國有良好的製造業(ye) 基礎和完整的產(chan) 業(ye) 鏈，既有能力為(wei) 人形機器人的發展提供技術保障，又有能力為(wei) 人形機器人提供廣闊的產(chan) 業(ye) 應用場景。

　　近日，在中國科學院、工業(ye) 和信息化部、北京市政府的支持下，中國科學院自動化研究所人形機器人攻關(guan) 團隊自主研發，突破了高爆發一體(ti) 化關(guan) 節、AI賦能設計、機器人大模型、類人柔順控製等核心技術。團隊還成功研製出人形機器人硬件設計和軟件開發“大工廠”，通過它可以快速設計構建人形機器人硬件和軟件係統，大幅度縮短現有研發周期，進而向搶占實體(ti) 通用人工智能係統科技製高點邁出堅實一步。中國科學院自動化研究所人形機器人攻關(guan) 團隊技術骨幹李睿表示：“通過軟硬融合的方式研發核心零部件，是攻克人形機器人卡脖子技術、打造實體(ti) 通用人工智能係統的關(guan) 鍵。”

　　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(ye) 等的優(you) 勢共融發展，將有助於(yu) 培育我國人形機器人這一新質生產(chan) 力，為(wei) 新型工業(ye) 化提供高水平支撐，並推動人形機器人產(chan) 業(ye) 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(ye) 製造、醫療、服務、救援等眾(zhong) 多領域展現出巨大的潛力。未來人形機器人必將成為(wei) 人類的得力助手和夥(huo) 伴，為(wei) 人類帶來更多便利。

　　喬(qiao) 紅認為(wei) ，未來人形機器人產(chan) 業(ye) 生態首先將聚焦3C、汽車等製造業(ye) 重點領域，通過提升人形機器人工具操作與(yu) 任務執行能力，打造人形機器人示範產(chan) 線和工廠，在智能製造典型場景實現深度應用。

　　其次，人形機器人產(chan) 業(ye) 生態將麵向惡劣條件、危險場景作業(ye) 等需求，在要地警戒守衛、民爆、救援等特種環境下，通過強化人形機器人本體(ti) 安全防護能力、複雜任務智慧生成與(yu) 高精度操作能力，大幅度降低作業(ye) 人員的危險性。

　　最後，通過提升人形機器人人機交互可靠性和安全性，還可以拓展人形機器人在醫療、家政等民生領域的應用，並推動人形機器人在農(nong) 業(ye) 、物流等重點行業(ye) 應用落地。

　　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(nei) ，可以感知、理解環境以及與(yu) 人類進行自然語言互動的人形機器人將出現在我們(men) 身邊。