随着人工智能技术的日益成熟和科技的迅猛发展,人形机器人的前景愈发广阔。未来人形机器人不仅有望在工业生产、服务业等领域大放异彩,更有可能融入普通家庭,成为我们日常生活中不可或缺的智能伙伴。
当前多模态大模型的迅速崛起为人形机器人的智能化进程注入了强大的动力,预计将极大提升人形机器人的认知、感知和决策能力,从而加速其产业化步伐。据行业专家预测,2024年或将成为人形机器人量产的重要转折点。
当前,我国在人形机器人研发领域已取得了一系列显著成果,部分企业已经走在了国际前列。这些成果不仅彰显了我国科技实力的提升,也为我国在全球人形机器人竞争中占据有利地位奠定了坚实基础。
一、优必选:Walker系列
优必选科技成立于于2012年3月,总部位于深圳。
公司已跻身全球掌握全栈式机器人技术并实现商业化的企业之列。
2023年12月29日,优必选在香港交易所主板挂牌上市,成为中国“人形机器人第一股”。在上市仪式上,优必选揭幕了其全新一代工业版人形机器人Walker S。
2016年优必选便开始了Walker原型机的研发之旅,2018年成功推出了第一代大型双足仿人服务机器人Walker。
随后的几年里,该产品经历了四次重要的技术迭代,2021年优必选推出了备受瞩目的人形服务机器人Walker X,进一步巩固了其在人形机器人领域的市场地位。
优必选不仅掌握了行业领先的机器人技术,包括机器人运动规划和控制技术、伺服驱动器等,还在人工智能技术(如计算机视觉和语音交互)以及机器人与人工智能融合技术(如SLAM及自主导航技术、视觉伺服操作和人机交互)方面取得了重要突破。
此外,优必选还成功开发了机器人操作系统应用框架(ROSA),为全球少数能完成从小扭矩到大扭矩(最大扭矩≥200Nm)伺服驱动器批量生产的公司之一。
截至2023年6月底,优必选在机器人和人工智能领域已拥有超过1800项注册专利,涵盖了伺服驱动器、运动规划和控制、人机交互、操作系统等多个关键技术领域。
优必选Walker X:
二、达闼机器人:人形双足机器人XR4“七仙女”
达闼机器人2015年上海成立,总部位于上海,已逐步在北京、深圳、成都、合肥及珠海等地构建了其分支网络。
公司专注于打造云端智能机器人技术,推出了一系列以CloudGinger为代表的人形服务云端机器人,根据不同的应用场景,可灵活应用于配送、巡逻递送、清洁、售货等多种功能,广泛服务于酒店、学校、商超、产业园区等日常生活环境中。
达闼机器人创始人黄晓庆先生拥有丰富的学术背景和行业经历,黄晓庆先生在华中科技大学电信系完成本科学业后,前往美国伊利诺伊州立大学深造,获得电子工程和计算机系硕士学位。黄曾在美国贝尔实验室工作,之后担任过UT斯达康的高级副总裁兼首席技术官、中国移动研究院院长,以及华中科技大学电子信息与通信学院的职位。
达闼于2018年启动了“XR-Plan”计划,为不同类型的服务机器人设定了XR1至XR4的分类标准。这一计划涵盖了从人形轮式服务机器人XR1到双臂轮式工作机器人XR2、双臂四足工作机器人XR3,再到备受关注的人形双足服务机器人XR4(也被称为家庭保姆机器人)。
在2023年的世界机器人大会上,达闼的人形双足机器人XR4“七仙女”成为焦点。这款机器人由达闼完全自主研发,配备了先进的海睿云端大脑操作系统,并集成了多模态大模型RobortGPT。还创新性地采用了并联驱动结构的智能柔性关节技术,有效解决了机器人关键零部件的瓶颈问题。
据创始人黄晓庆先生透露,这款机器人预计将在2024年正式发布,并计划在2025年实现规模量产,为家庭服务机器人市场带来全新的变革。
三、宇树科技:宇树人形机器人Unitree H1
宇树科技成立起2016年,已迅速崛起为我国四足机器人领域的佼佼者。
宇树不仅在电机、减速器、控制器、激光雷达等机器人核心部件上实现了自主研发,更在技术创新和专利申请方面取得了显著成果。
据官方数据显示,宇树科技至今已累计申请国内专利超过150项,成功授权专利100余项,凭借其卓越的技术实力和创新能力,荣获国家高新技术认证企业的殊荣。
公司创始人王兴兴在硕士学习期间就展现出了技术才能,他独立研发了采用低成本外转子无刷电机驱动的全自由度高性能四足机器人XDog,这一成果为宇树科技后续的产品研发奠定了坚实基础。
2016年至2023年,宇树科技在四足机器人领域不断推陈出新。
2021年公司发布的四足机器人Go1以其最高奔跑速度17Km/h,打破了同类规格四足机器人的最快奔跑世界纪录。
2023年8月宇树成功发布了首款人形机器人H1,标志着宇树科技顺利切入人形机器人领域,为公司未来的发展开辟了新的道路。
宇树人形机器人:Unitree H1:
宇树科技Unitree推出的H1人形机器人堪称国内首创,它不仅具备了出色的运动能力,还能实现流畅的中空走线。
在平衡性、奔跑速度和避险能力方面,H1均展现出了令人瞩目的表现。这款机器人搭载的核心零部件——M107关节电机,拥有高达360N.m的最大扭矩和惊人的10000N拉力,为H1的卓越性能提供了强有力的支持。
资料来源:Unitree宇树科技公众号
四、智元:远征A1
智元机器人(Agibot)是一家于在临港新片区崭露头角的创新企业,秉承“以智能机器创造无限生产力”的公司使命,专注于AI与机器人的融合创新,致力于构建全球领先的具身智能机器人产品及应用生态。
公司的创始团队汇聚了包括“稚晖君”彭志辉在内的多位业界翘楚,他们拥有丰富的核心技术背景、产业管理经验和产业资源,共同构成了一个背景综合互补的强大阵容。
智元机器人的愿景是打造出具有高度智能和实用价值,能够在现实世界中为人类提供劳动力服务的下一代量产型机器人产品。
智元机器人团队以商用落地为导向,主要瞄准工业制造领域,包括3C制造、汽车制造等。
目前,已经与国内相关行业的龙头企业建立了合作关系,共同推动机器人技术在工业制造领域的应用和发展。
2023年8月18日,智元机器人发布了其首款产品——远征A1人形机器人。
作为智元的第一代通用型具身智能机器人,远征A1被赋予了在各种复杂场景下自主完成移动和操作任务的能力。
远征A1拥有170cm的身高和55kg的体重,步行速度可达7km/h。其全身搭载了49个各类执行器,包括谐波一体关节、行星伺服、直线驱动器、空心杯电机等,承重能力高达80kg,单臂最大负载为5kg。
同时,它还配备了RGBD相机、激光雷达、IMU、麦克风阵列等多模态感知设备,具备强大的少样本学习、任务闭环和强人机交互能力。未来,智元机器人计划将远征A1的成本控制在20万元以内,以推动其在更广泛领域的应用。
五、追觅科技
追觅科技自2017年创立以来,一直致力于扫地机器人、吸尘器、洗地机等家电产品的研发与生产。
在创业初期,追觅就专注于高速数字马达技术的研发,成功突破18万转/分钟的技术壁垒,成为全球首家达到此项成绩的公司,并储备了20万转/分钟的技术实力。同时,追觅在机器人算法领域也进行了深入研究,并在扫地机器人领域实现了多次技术迭代。
基于在扫地机领域的电机和算法技术积累,追觅顺利进军机器人领域,并成功推出了多款四足机器人产品。
2023年8月,在世界机器人大会上,追觅惊艳亮相,推出了通用人形机器人。
根据追觅科技官网的介绍,这款通用人形机器人高度仿生,拥有178cm的身高和56kg的体重,全身共设有44个自由度,其中单腿就具备完整的6自由度,能够实现单腿站立等复杂动作。
在智能算法方面,追觅科技攻克了SLAM、ToF激光雷达、结构光等核心技术,进一步提升了机器人的场景识别和语义理解能力。
在电机技术方面,追觅科技同样展现出了强大的实力。公司具备伺服电机的自主设计开发以及生产制造能力,为机器人提供了强大的动力支持。追觅科技的这些技术突破和创新成果,无疑为公司在机器人领域的发展奠定了坚实的基础。
六、EXrobots机器人:仿生人形机器人
大连蒂艾斯科技于2013年7月在大连成立,是一家专注于智能仿生人形机器人研发的尖端机器人企业 ,同时也是一家专注于仿生人形机器人应用场景开发和仿生人形机器人生态体系建设的创新型科技企业。
旗下EXrobots作为全球领先的仿真仿生人形机器人制造商,现已具备大规模生产机器人的能力。其主营业务范围涵盖仿真人、仿真美女机器人以及医疗机器人等多个领域。
通过先进的数字建模技术和3D打印工艺,EXrobots成功打造出与真人无异的机器人面孔,实现了高度逼真的仿真效果。
EXrobots的机器人产品不仅在形态上达到了卓越水平,更重要的是,它们以前所未有的方式将未来世界的概念具象化地呈现在公众面前。
EXrobots机器人的脸部皮肤质感细腻、弹性十足,触感极为真实;其内部骨骼被光滑的皮肤材料完美覆盖,使得真假难辨。
多款EXrobots的产品在外媒平台上播放量超过10亿次,被网友誉为硅胶艺术的巅峰之作,同时也是美学与科技的完美融合。
在2023年的世界机器人大会上,EXrobots展示了其在该领域的领先地位。据公司联合创始人李博阳介绍,这些机器人融合了仿真皮肤、精密机械结构、柔性关节以及运动控制等多项创新技术,预示着它们在未来远程教学、直播等场景中的广阔应用前景。
七、傅利叶:专注医疗康复领域,人形机器人GR-1运动能力强
傅利叶智能2015年创立,公司总部位于上海张江科技园区。
傅利叶的智能机器人产品在康复医疗和教育领域已经得到了广泛应用,迄今为止已经成功推出了30多个系列产品,并服务于2000多家医疗机构。
公司拥有包括力反馈、柔性控制以及5G远程康复在内的多项自主研发的核心技术。
在2023年的世界人工智能大会上,傅利叶智能发布了其最新研发的通用人形机器人GR-1,这款机器人将率先应用于康复陪护等场景。
GR-1人形机器人是傅利叶智能自主创新的重要成果,其关键零部件如关节等已经实现了国产化。这款机器人身高1.65米,体重55公斤,不仅拥有高达5公里/小时的行走速度,还能承载50公斤的重量。其全身配备了44个自由度,并采用了一体化自研关节模组作为执行器。GR-1具备出色的行走、避障、上下坡以及抗冲击能力,同时支持二次开发和功能扩展。
目前,傅利叶智能在康复机器人领域已经形成了完善的产品矩阵,包括上肢、下肢、运动与平衡以及物理治疗等多个系列。其自主研发的ArmMotus™ EMU三维上肢康复机器人、ExoMotus™下肢康复机器人等产品能够针对不同身体部位提供全面的康复治疗解决方案。
公司计划在接下来的三年内让机器人能够灵活地完成一些通用任务,并在5-10年内实现机器人真正进入普通家庭的目标。
傅利叶智能通用人形机器人GR-1:
八、小米:CyberOne铁大
小米CyberOne是一款专注于人类生活服务的人形机器人。
在2022年8月的秋季新品发布会上,小米向全球揭晓了这位Cyber家族的新成员,也是继2021年推出的仿生四足机器人Cyberdog之后的又一创新力作。
CyberOne以其出色的行动速度、强大的抓握力、高效的交互能力,以及卓越的环境语义识别能力而脱颖而出。它拥有21个自由度,动力峰值扭矩高达300Nm,而峰值扭矩密度则达到了令人印象深刻的96Nm/kg。这款机器人在双足运动时的姿态平衡控制非常出色,各自由度能够在0.5毫秒内实现实时响应,行走速度可达3.6km/h。
值得一提的是,CyberOne搭载了小米自研的Mi-Sense深度视觉模组,该模组赋予了机器人敏锐的下视觉能力。通过这一技术,CyberOne能够在8米范围内进行三维重建,对真实世界的深度信息精度把握高达1%。此外,它还能识别85种不同的环境语义以及45种人类语义情绪,使其在与人类交互时更加智能、自然。
2023年4月21日,小米公司在北京斥资5000万元,成立了北京小米机器人技术有限公司,旨在深入推进人形机器人的研发与创新。
小米人形机器人CyberOne:
资料来源:小米官网
九、小鹏汽车:人形机器人PX5,高效拟人步态
2023年10月,在科技日上小鹏汽车揭开了其首款人形机器人PX5的神秘面纱。
这款机器人采用了创新的“直腿”行走方案,不仅平衡能力出众,更在行走方式上呈现出大跨步、自然且拟人的步态。
值得一提的是,这种行走方式相较于传统的屈膝行走,在节能方面表现优异,续航里程竟然提高了一倍。
PX5除了能够在平地上稳健行走外,还能够轻松应对草地、碎石等多种复杂地形。无论是前后向还是侧向冲击,PX5都展现出了出色的抗冲击能力。这款机器人还能踢足球、骑平衡车,进一步证明了其卓越的平衡和协调能力。
据小鹏汽车微信公众号透露,目前PX5人形机器人项目仍处于早期阶段。
未来,小鹏汽车计划将PX5优先应用于自家的工厂和销售场景中,通过实际的应用不断进行迭代升级,以提升其稳定性和可靠性。
小鹏PX5:
十、科大讯飞
科大讯飞于2022年1月正式启动了“讯飞超脑2030计划”,旨在将认知大模型与运动智能相融合,打造出具身智能的人形机器人,能够理解和执行自然语言指令,自动拆解任务并执行相关操作,从而形成一个完整的任务流闭环。
在2023年的科大讯飞1024全球开发者节上,公司发布了最新版本的星火认知大模型V3.0,以及集成了这一全自主国产大模型的具身智能人形机器人。
这款机器人是业内首个实现认知大模型与具身智能结合的人形机器人,其在复杂任务拆解方面的准确率高达95%,同时在开放场景下物体识别的成功率也达到了85%。
基于AIBOT的开发平台,这款人形机器人具备了复杂地形行走、开放场景寻物以及复杂任务拆解等一系列高阶能力。
未来,科大讯飞将以人形机器人为核心,推动“视觉-语言-动作”多模态具身大模型的研究与应用,进一步提升机器人的智能化水平。科大讯飞将重点关注人形机器人与场景应用的双向互动与融合。
在技术层面,人形机器人已经初步具备了任务理解规划、开放场景目标识别、鲁棒高效行走和泛化抓取等基础能力。科大讯飞将致力于探索如何将机器人技术与具体场景相结合,实现特定任务的自动化执行。同时,公司还将以实际需求为导向,反向推动相关技术的研究与创新。
结语
工信部发布的《人形机器人创新发展指导意见》为人形机器人的发展指明了方向,强调要构建完善的技术创新体系,聚焦关键技术、核心物料、领军企业、先进制造装备、质量标准及关键软件等领域,精准施策,补齐短板,锻造长板。其中,“大脑”、“小脑”、机器肢、机器体被明确为人形机器人的四大核心技术群,为行业发展提供了清晰的技术路线图。
未来,人形机器人的应用场景将逐步由商业领域(ToB)扩展至消费领域(ToC),这一过程的首个落脚点将是工厂环境。工厂因其相对单纯、风险可控的特性,以及成本和收益易于衡量对比的优势,成为了人形机器人应用的理想起点。
随着技术的不断进步,未来的人形机器人将拥有更高的智能化水平。它们将能够理解和执行更为复杂的指令,并通过持续学习和自我优化,不断提升工作效率和服务质量。同时,人形机器人在仿生结构和动作方面的进步,将使它们在与人类交互时显得更加自然和亲切,进一步增强人机互动的体验。人形机器人的应用前景充满无限可能,行业空间十分广阔。