在無數科幻影視作品中，人形機器人被認為是對機器的「終極想象」——以電影【機器管家】為例，機器人安德魯能跑能跳，具備獨特的思考和學習能力，可以包攬繁瑣的家務，宛如家庭保姆般解放人類的雙手。
近年來，隨著技術的突破和核心零部件成本的下降，掃地機器人、工業機器人等非通用智慧機器人快速滲透到家庭及工業套用場景。而隨著人口老齡化以及懶人經濟的進一步發展，陪伴型機器人的市場需求與日俱增。有智力、能決策的通用人形機器人如何實作？【機器管家】中的科幻場景何時能「走向」我們？
「人形機器人是由大腦、小腦和肢體三個部份組成的，能夠處理復雜情景下的任務，這與以往的工業機器人執行固定程式是不一樣的。」成都睿樂達機器人（以下簡稱「睿樂達」）有限公司董事長張睿睿告訴紅星新聞記者，「目前我們正在針對非結構化場景、非結構化任務，研究空間避障、物體辨識、定向抓取、電子皮膚等核心技術，讓機器人能夠在不同場景間切換自如，預計今年將推出樣機。」這也意味著，能洗衣洗碗、端茶送水，甚至輔導功課的人形機器人即將在我們的生活中「大顯身手」。
▲張睿睿
「倒杯水」背後的核心技術攻關
大腦、小腦、肢體精密協作
「人形機器人的大腦為其提供了環境感知、行為控制、人機互動能力；小腦具備肢體控制能力，包括復雜地形透過、全身協同精細作業等功能；肢體則作為硬體來執行任務。」張睿睿說，比如去廚房倒一杯水，這個動作聽起來很簡單，對機器人而言卻十分復雜。
「ChatGPT使得人工智慧發生了質變，它能夠基於算力、數據、模型等為人形機器人賦予‘大腦’，為其提供了持續不斷的思考和決策能力。例如，當人形機器人接收到‘我渴了’這一資訊時，ChatGPT就會迅速反饋‘倒水’的答案。」張睿睿說，「接下來，要實作‘倒水’的動作，就要將字面的答案進行‘轉譯’，依托語意、視覺、動作等一系列專業模型，將簡單的答案變成機器人可實作的具體指令；最後，將指令安排到機器人的硬體上去，讓輪式懸掛系統、靈巧手等部位進行動作。」
完成指定動作，靈巧手是關鍵，這也是人形機器人實作特定操作、人機互動的重要載體。「不同於工業靈巧手只能進行直來直去的‘夾取’，我們研發的變胞靈巧手具備手掌模組和手指模組，仿生實作人類手掌關節的活動，能抓取水杯和雞蛋，這就進一步增加了人形機器人的靈巧度和動作空間。」張睿睿表示。
另一方面，家庭場景的復雜，對人形機器人的感知力提出了更高的要求。人類皮膚具有延展性、自愈能力、觸覺感知能力等特性，當人形機器人需要對餐桌上的玻璃水杯、雞蛋和蠟燭等不同重量、硬度的物品進行操作時，又該如何決定所使用的「力」？
「這就涉及到靈巧手指尖部份的‘高精度視覺電子皮膚’。」記者了解到，當靈巧手接觸到物品時，指尖嵌入的高靈敏度網路攝影機就會對矽膠皮膚的微小形變進行捕捉，「此外，常規意義上的電子皮膚成本高昂，但透過視覺來做成本就會很低，這也為我們接下來的成果轉化和量產銷售做了準備。」
張睿睿介紹，理解、思考、判斷和決策能力是人形機器人區別於非通用機器人的關鍵。「我們在大模型的基礎上研發了多領域的垂直模型，比如推理模型。」張睿睿向記者演示，當靈巧手想要抓取桌面上的手機，而手機被移動的障礙物遮擋住了，「靈巧手就需要一邊向手機行進，一邊推理手機的空間、方向，最後做出判斷並準確拿起手機。」
據了解，目前張睿睿團隊正在針對主動柔順控制模型、高精度視覺電子皮膚等八個方向展開研究。「而這些只是人形機器人整機研發的基礎，目前國際巨頭也相繼釋出階段性成果，人形機器人正成為白熱化競爭的未來賽道。」張睿睿說。
人形機器人產業是絕佳機遇
還將持續探索「元宇宙+機器人」
五年多前，從英國回來創業的張睿睿，與來自全球的頂級人工智慧機器人專家匯聚成都，創辦了成都睿樂達機器人有限公司。目前，他所在的團隊已經研發出5大系列、100多款機器人，而這只是一個開始。
「人工智慧賽道並不局限於地域的差別，技術在哪兒，就能在哪兒發展。一旦實作階段性突破，就能完成爆發式的增長。」張睿睿提及，今年爆火的OpenAI Sora模型，背後只是一個13人、年均28歲的年輕團隊，但這個團隊顛覆的是延續百年的人工智慧產業。「目前，我們團隊超過50%為來自頂尖學府的海歸博士、博士後，其中大部份都是‘蓉漂’。」
▲成都睿樂達機器人有限公司
人形機器人產業格局未定，在他看來，這也正是成都抓住風口的絕佳機遇。一方面，他看到了成都對人工智慧產業的支持、對高新技術的接受，這座城市正在逐步積蓄能量，「資金、政策、子女教育、職稱評級，針對未來賽道，成都可以進一步引才，讓海內外人才安心在成都紮根。」
另一方面，機器人產業具備非常顯著的龍頭產業效應，能夠加速推動新質生產力的形成，「如果按照馬斯克的預測，未來人形機器人將是人類總數量的兩倍，那麽這就是一個非常可觀的賽道，遠超於新能源汽車。」張睿睿說，「成都在垂直模型、積體電路、芯片制造等領域有深厚的產業基礎，只等人形機器人賽道這一陣‘東風’，就能形成完整的產業集群。」
今年，張睿睿很忙，除了雙非結構人形機器人的持續研發，他組建的國際頂尖專家院士團隊正在籌建成都人形機器人創新中心，這也是人形機器人新型研發機構。「借助創新中心，我們將探索引入機器人領域的人才評估體系，建立中試平台和概念驗證中心。」此外，創新中心還將嘗試建立人形機器人的算力中心，為所有端上的機器人提供算力和服務，「這樣就能大幅降低家庭機器人的使用門檻，讓產品更快進行成果轉化，走進市場。」
除了家庭場景以外，下一步，睿樂達還將繼續探索如何將「元宇宙」與「機器人」進行深度融合——讓機器人數位孿生體模擬現實世界的各種行為。「比如我們可以透過手機進行視覺辨識，人類的手在空中做抓取的動作，那麽機器人的機械手也會相應地進行抓取，這種操作方式能讓機器人套用到搶險救災、核工業高放射線等特殊場景，進一步讓人工智慧這一新質生產力賦能各行各業的發展。」
紅星新聞記者 呂佳羽 攝影記者 陶軻
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