霸榜全球!人形機器人開啟中國智造的黃金時代。
3月4日,「全球首個人形機器人半程馬拉松將在北京亦莊舉辦」的消息一經官宣,便火速登上熱搜。
從開年至今,人形機器人不僅撩撥著股市的敏感神經,還從一個「小眾賽道」一躍成為全民熱烈討論的「流量密碼」。
據悉,此次馬拉松人形機器人將與人類運動員同場競技,沿著同一路線奔跑。它們可以更換電池或接力完成比賽,但每次更換都將被罰時10分鐘。最終,完賽時間與更換次數將決定它們的排名。
這不僅是速度的較量,更是中國在人形機器人領域快速發展的縮影。
從「天工」的奔跑,到人形機器人的空翻特技,中國正不斷刷新全球紀錄,重新定義人形機器人的未來。
本篇文章,億歐將探討那些推動中國在人形機器人賽道上一路領先的創新力量。
「天工」是由北京人形機器人創新中心開發的全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人,該中心由工業和資訊化部與北京市共同支援,旨在推動人形機器人技術的研發和產業化。
「天工」發佈於2024年4月,發佈伊始能夠實現擬人行走、奔跑(速度達到6km/ h),並具備上下樓梯、跨越障礙物等能力。在持續迭代和開發過程中,「天工」取得了多項技術突破,完成了多個壯舉。
近日,「天工」又有了新的升級,在研究人員的不懈努力下其具身小腦能力有了顯著提升,並實現了基於視覺的感知行走,可實現無磕碰、不踩棱、不踏空地連續跨越多級樓梯和35釐米大高差台階,奔跑時速提高12km/h,同時保持平衡,同時保持更強大的衝擊能力。
在最近的戶外真實地形測試中,「天工」連續攀爬134級階梯,成功登上北京通州區海子牆公園最高點,成為全球首例可在室外連續攀爬多級階梯的人形機器人。
此外," 天工" 機器人也展現了在雪地上奔跑的能力,成為全球首個能夠在雪地上奔跑的人形機器人。
無磕碰、不踩棱、不踏空的連續攀登100多個台階,在沙子、雪地中奔跑(速度在6km/ h~12km/h),這些人尚且做起來吃力的活動,「天工」何以能自如完成?
據悉這主要得益於其新增的視覺裝備和先進的演算法最佳化。「天工」頭部的雷射雷達和腹部的攝影機組成了一套視覺融合系統,能夠即時捕捉周圍環境訊息,為機器人提供更準確的視覺感知。透過高頻率(50毫秒內)的視覺更新和虛擬模擬訓練的最佳化,機器人能夠在複雜環境中快速決策並調整動作。
此外,攝影機位置的設計和運動演算法的突破,使其即便在資訊有限的情況下,也能透過推理補充環境訊息,從而實現穩定行走和攀爬。
與人類相比,機器人的每一個動作都需要精確的控制和強大的平衡能力,沙漠、雪地行走、奔跑,看似簡單的動作背後需要其具身「大腦」和「小腦」的協同工作,「大腦」負責宏觀規劃和環境感知,「小腦」專注於運動協調和平衡控制,同時還需要高精度感測器,能夠即時感知地形資訊並調整地形資訊並調整地形資訊並調整地形資訊並調整地形資訊並調整地形資訊並調整地形資訊並調整地形。
此外,「天工」憑藉機械結構與材料科學的結合,具備高強度與靈活性,同時依靠防滑演算法與鞋底設計,在沙地、雪地等複雜地形中保持穩定,展現出色性能。
應對複雜地形的移動能力提升,將成為人形機器人走出實驗室,在真實環境執行任務,甚至在山區、雪地救援、廢墟等極端環境下作業的基礎。
根據央視新聞2月26日消息,機器人起身站立的控制技術一直存在著許多難題,上海人工智慧實驗室聯合上海交通大學等機構近日發佈了一項創新演算法技術,實現了人形機器人在各種複雜地形和姿態下快速、穩定地站立。
上海實驗室青年科學家龐江淼指出「我們應該是全球第一個完成了在可泛化地形、任意地形能夠站起來的演算法。之前基本上都是在固定的地形、固定的姿態,以固定的程序讓一個機器人站起來,但是我們通過從互動中學習的技術,能夠讓它非常直接地在不同的場景、地形、姿勢下直接站起來。」
該技術透過互動式學習,突破了傳統固定程序限制,顯著提升了機器人對複雜環境的適應能力,並配套開發了資料採集遙操作裝置,支援危險場景遠端操控。
這項成果在人形機器人領域引發了巨大震撼,隨著人形機器人產業鏈的不斷完善以及核心零件的發展,資料和演算法成為人形機器人不斷「進化」以及實用落地的關鍵,從最基本的摔倒後快速站立,到走進家居、零售等多種應用場景,人形機器人的每一次迭代升級都需要技術的不斷突破。這不僅標誌著人形機器人技術的重大飛躍,也為未來的廣泛應用打下了堅實的基礎。
近日,全國首個異構人形機器人訓練場在上海建成並投入使用。 “異構”,即“不同結構”。不同廠商生產的機器人擁有不同的形態、功能和技術架構等,這就意味著,如果每家企業只訓練自己的機器人,往往容易「各自為營」。
訓練是人形機器人從實驗室走向實際應用的關鍵步驟,它不僅提升了機器人的性能和適應性,更是確保安全、合規和使用者體驗的關鍵保障,因而在人形機器人投入實用之前都需要經過一定的訓練。
然而,目前產業發展中面臨訓練困難、成本高的困境。一方面,訓練需要大量資料與高效能算力支援,資料擷取與標註成本高昂,算力需求龐大;另一方面,跨學科人才稀缺,模擬到現實的技能遷移也存在挑戰。
各機器人廠商訓練「各自為營」不僅成本高昂也會帶來基礎設施重複建設的問題。
據悉該訓練場集結了百余台、來自11家企業不同品牌、不同結構的人形機器人,支援多場景(家居、工業、零售等)資料收集與模型訓練,能夠顯著降低單一資料成本至模擬資料的1/500,加速技術迭代的同時也解決了基礎設施的重複建造問題。
近日,摩根士丹利投資銀行網站發布了《人形機器人100:繪製人形機器人價值鏈圖譜》)的報告,引發全球關注。其中詳盡整理了全球人形機器人產業鏈裡的100家核心企業。
在參與製造人形機器人的100家上市公司中,73%位於亞洲,光是中國就佔56%。深圳7家企業(如優必選、比亞迪等)入選全球百強,涵蓋從核心零件到整機整合的全產業鏈。
此外,在全球人形機器人產業鏈中,中國所佔份額也達到了63%,尤其是在「身體」環節,中國從事整合的企業佔比達45%,可以說成績斐然。
目前,全球人形機器人市場呈現明顯的區域化特徵。美國、中國和日本是主要的市場和技術中心。美國人形機器人企業在技術累積、產業鏈完善和商業化應用方面具有顯著優勢,以特斯拉、Figure AI、波士頓動力、Agility為代表的公司憑藉其深厚的技術積累和創新能力,在全球人形機器人競爭中佔據主導地位。
日本的軟銀機器人(Pepper)、本田汽車等公司在技術累積和品牌優勢上佔優勢。
而中國人形機器人產業則在供應鏈整合、成本控制、政策支援和多樣化應用場景方面表現出色。優必選、宇樹科技、智元機器人、星動紀元、傅利葉、靈寶CASBOT等創新企業在技術創新和市場拓展方面迅速崛起,展現出強大的競爭力。
摩根士丹利預計,2030年,中國人形機器人市場規模將達到120億元人民幣,2035年將增加至2,160億元人民幣,2040年將達6兆元。
目前人形機器人產業的發展仍處於早期研發階段,生成式人工智慧、執行器與機械、電池儲存等技術的突破是其發展的關鍵。
儘管中國人形機器人產業發展前景廣闊,在「本體」層有望憑藉製造優勢建立全球話語權,但在「大腦」層的AI和精密製造能力仍需提升。
2024年3月,宇樹科技的人形機器人Unitree H1取得了一項突破性成就:它首次在不依賴液壓系統的情況下,成功完成了站立式的後空翻動作,這項壯舉不僅展示了電機驅動技術的巨大潛力,也標誌著人形機器人技術的一個新里程碑。
其實Unitree H1並非全球首款會「後空翻」的人形機器人,早在2017年11月,波士頓動力公司的人形機器人Atlas就已經展示了後空翻的能力,並因此成為了人形機器人圈的初代"網紅"。
Atlas是全球首款液壓驅動實現「後空翻」的人形機器人,而Unitree H1則是全球首款馬達驅動實現「後空翻」的人形機器人,兩者最大的不同在於驅動方式不同。
液壓驅動是利用液壓泵對液體施加壓力,透過控制液體流動產生強大的推力為機器人提供動力。在人形機器人發展早期,因其強大的動力輸出和高負載能力應用較廣泛,但這種驅動方式也存在成本高、量產難度高、易損壞等固有缺陷。
馬達驅動則好比機器人的“電動馬達”,透過電能轉化為機械能,讓機器人的關節和肢體動起來。馬達驅動反應快,控制精確,但可承擔的負載比較小。
在實現「後空翻」這一動作上,從技術難度上來說兩者各有困難。液壓驅動雖然能提供強大的動力,但控制精度和系統複雜性是主要挑戰,馬達驅動需要解決高功率輸出和熱管理問題,同時保持系統的輕量化和高效率。
但從落地可能性來看,液壓驅動由於其高成本和維護需求,可能更適合特定應用,如軍事、重型工業等。
馬達驅動由於其控制精度高、系統相對簡單,可能更適合廣泛商業化應用,如娛樂、醫療復健、極限運動訓練等場景。
Unitree H1成功實現「後空翻」無疑體現了馬達驅動技術在人形機器人領域的創新潛力和應用前景,推動了馬達驅動技術的發展和商業化進程。
此外,宇樹科技在四足機器人領域也獲得了多項全球領先的成就:推出了全球首款開源四足機器人Unitree Go,推出了全球首款消費級四足機器人Unitree A1 ,宇樹科技還參與制定了全球首個四足機器人行業標準,為四足機器人行業的發展提供了規範和指導。
當然,宇樹科技還有很多非官方定義的“全球首次”,例如其是第一個能夠秀出中國功夫,還能完成720度迴旋踢,能在央視春晚秀秧歌轉手絹的人形機器人。
近日深圳眾擎機器人科技有限公司的一則前空翻影片迅速刷爆全網。
影片中人形機器人PM01靜靜地矗立在場地中央,隨著指令的下達,PM01雙腳穩穩地紮根地面,身體微微下蹲,雙手緊握成拳,在猛地發力下身體如同彈簧般彈起,瞬間騰空而起,在空中迅速翻轉後雙腳穩穩落地,完美地完成了前空翻的動作。
如此流暢的「前空翻」讓無數網友感受到了震撼,紛紛表示「震驚!太牛了」。
前有波士頓動力的Atlas,後有宇樹科技的Unitree H1,能後空翻的人形機器人不罕見,但實現前空翻的,眾擎機器人確實是獨一個。
對機器人來說,無論是前空翻或後空翻都需要高爆發動力、輕量化結構、毫秒即時控制及精準運動規劃。
不同的是,對機器人來說前空翻更難實現。眾擎聯合創始人姚淇元曾直言:“前空翻比後空翻難10倍。人類完成前空翻需要極強的核心力量與平衡感,而機器人則需在毫秒內完成感測器響應、關節力矩調整和重心控制。”
人形機器人完成前空翻的關鍵在於動態平衡、瞬間爆發力和精準落地。
前空翻需在騰空瞬間調整姿態,克服慣性對重心的偏移。據悉,眾擎透過智慧演算法即時修正軌跡,結合高精準陀螺儀與加速度計實現動態平衡;
在瞬間爆發力方面,機器人需在0.2秒內爆發高功率輸出,同時保持輕量化(關節佔整機重量50%-60%)。眾擎採用自研關節技術和新材料,實現了「輕量+高強度」的完美平衡。
在精準落地方面,透過多感測器融合和仿生腳設計,確保落地誤差小於1公分。
這看似輕鬆的後空翻,其實是機器人運動控制技術的重大突破。它不僅標誌著人形機器人從傳統的「機械運動」邁向了更高層次的動態平衡能力,更意味著其在複雜場景下的應用潛力得到了顯著提升,為未來的多樣化應用奠定了堅實基礎。
3月3日,據優必選官方消息,其工業人形機器人已進入實訓2.0階段,數十台人形機器人應用「群體智慧」技術在極氪5G智慧工廠展開協同實訓。在工廠內,這些Walker S1機器人分佈在組裝車間、SPS儀表區、質檢區及車門組裝區等多個複雜場景,進行協同分類、搬運和精密組裝等多工協同作業。
這是全球首例多台、多場景、多工的人形機器人協同實訓,標誌著人形機器人從單機自主到群體智能的進化,不僅代表著技術的進步,也預示著人形機器人應用的未來方向。
在此之前,人形機器人一直處於發展初級階段,智能水平有限,大多數時候在封閉和結構化的環境中進行訓練和操作,這些環境通常經過精心設計,簡單、可控,便於機器人學習和適應,但真實的工作、生活場景複雜多變,機器人必須學會在這種環境中工作。
多機協作實訓的實現需要機器人之間能夠相互溝通、協調動作,甚至在沒有人類直接干預的情況下自主做出決策。
為實現這一突破,優必選推出了人形機器人群腦網路(BrainNet)軟體架構,並設計了人形智慧網聯中樞Internet of Humanoids (IoH),這是一種讓機器人群體像團隊一樣工作的新技術。
群腦網路(BrainNet)架構由雲端協同的推理型節點和技能型節點靈活連結,形成群體維度下的超級大腦和智慧小腦,重新定義人形機器人的大小腦。
超級大腦基於多模態具身推理大模型,重點在於突破智慧混合決策技術,實現複雜產線級任務的高維度決策;
智慧小腦則基於Transformer模型,創新研發跨場域融合感知技術與多機協同控制技術,支援多機平行分散式學習,加速技能生成與遷移。
此外,優必選針對性研發了全球首個人形機器人多模態推理大模型,作為超級大腦的核心引擎,推動BrainNet架構實現持續自我進化,進而迸發群體智能。
此推理大模型基於DeepSeek-R1深度推理技術,借助其強大的資料處理和智慧決策能力,讓人形機器人具備類似人類常識的推理能力,支援多台人形機器人之間複雜任務的高效拆解、調度與協同。
這一系列的創新讓機器人能協同完成更複雜的生產線任務,提升了群體智慧和工業協作效率,將推動智慧製造向更高層級發展。
中國拿下七個第一的背後,是無數科技工作者夜以繼日的堅定創新,是國家和地方政策的堅定支援與有力引導,更是眾多企業奮勇當先的拚搏成果。多方協作,讓中國人形機器人在全球舞台上脫穎而出,成為引領產業發展的先鋒力量。
隨著人形機器人量產元年——2025年的到來,我們有理由相信中國將在更多領域拿下全球第一。從實驗室到現實世界,從工業製造到家庭服務,從複雜地形救援到智慧生活輔助,人形機器人將持續解鎖新的可能性,為人類社會帶來更多的便利與驚喜。 (億歐網)