在无数科幻影视作品中，人形机器人被认为是对机器的「终极想象」——以电影【机器管家】为例，机器人安德鲁能跑能跳，具备独特的思考和学习能力，可以包揽繁琐的家务，宛如家庭保姆般解放人类的双手。
近年来，随着技术的突破和核心零部件成本的下降，扫地机器人、工业机器人等非通用智能机器人快速渗透到家庭及工业应用场景。而随着人口老龄化以及懒人经济的进一步发展，陪伴型机器人的市场需求与日俱增。有智力、能决策的通用人形机器人如何实现？【机器管家】中的科幻场景何时能「走向」我们？
「人形机器人是由大脑、小脑和肢体三个部分组成的，能够处理复杂情景下的任务，这与以往的工业机器人执行固定程序是不一样的。」成都睿乐达机器人（以下简称「睿乐达」）有限公司董事长张睿睿告诉红星新闻记者，「目前我们正在针对非结构化场景、非结构化任务，研究空间避障、物体识别、定向抓取、电子皮肤等核心技术，让机器人能够在不同场景间切换自如，预计今年将推出样机。」这也意味着，能洗衣洗碗、端茶送水，甚至辅导功课的人形机器人即将在我们的生活中「大显身手」。
▲张睿睿
「倒杯水」背后的核心技术攻关
大脑、小脑、肢体精密协作
「人形机器人的大脑为其提供了环境感知、行为控制、人机交互能力；小脑具备肢体控制能力，包括复杂地形通过、全身协同精细作业等功能；肢体则作为硬件来执行任务。」张睿睿说，比如去厨房倒一杯水，这个动作听起来很简单，对机器人而言却十分复杂。
「ChatGPT使得人工智能发生了质变，它能够基于算力、数据、模型等为人形机器人赋予‘大脑’，为其提供了持续不断的思考和决策能力。例如，当人形机器人接收到‘我渴了’这一信息时，ChatGPT就会迅速反馈‘倒水’的答案。」张睿睿说，「接下来，要实现‘倒水’的动作，就要将字面的答案进行‘翻译’，依托语义、视觉、动作等一系列专业模型，将简单的答案变成机器人可实现的具体指令；最后，将指令安排到机器人的硬件上去，让轮式悬挂系统、灵巧手等部位进行动作。」
完成指定动作，灵巧手是关键，这也是人形机器人实现特定操作、人机交互的重要载体。「不同于工业灵巧手只能进行直来直去的‘夹取’，我们研发的变胞灵巧手具备手掌模块和手指模块，仿生实现人类手掌关节的活动，能抓取水杯和鸡蛋，这就进一步增加了人形机器人的灵巧度和动作空间。」张睿睿表示。
另一方面，家庭场景的复杂，对人形机器人的感知力提出了更高的要求。人类皮肤具有延展性、自愈能力、触觉感知能力等特性，当人形机器人需要对餐桌上的玻璃水杯、鸡蛋和蜡烛等不同重量、硬度的物品进行操作时，又该如何决定所使用的「力」？
「这就涉及到灵巧手指尖部分的‘高精度视觉电子皮肤’。」记者了解到，当灵巧手接触到物品时，指尖嵌入的高灵敏度摄像头就会对硅胶皮肤的微小形变进行捕捉，「此外，常规意义上的电子皮肤成本高昂，但通过视觉来做成本就会很低，这也为我们接下来的成果转化和量产销售做了准备。」
张睿睿介绍，理解、思考、判断和决策能力是人形机器人区别于非通用机器人的关键。「我们在大模型的基础上研发了多领域的垂直模型，比如推理模型。」张睿睿向记者演示，当灵巧手想要抓取桌面上的手机，而手机被移动的障碍物遮挡住了，「灵巧手就需要一边向手机行进，一边推理手机的空间、方向，最后做出判断并准确拿起手机。」
据了解，目前张睿睿团队正在针对主动柔顺控制模型、高精度视觉电子皮肤等八个方向展开研究。「而这些只是人形机器人整机研发的基础，目前国际巨头也相继发布阶段性成果，人形机器人正成为白热化竞争的未来赛道。」张睿睿说。
人形机器人产业是绝佳机遇
还将持续探索「元宇宙+机器人」
五年多前，从英国回来创业的张睿睿，与来自全球的顶级人工智能机器人专家汇聚成都，创办了成都睿乐达机器人有限公司。目前，他所在的团队已经研发出5大系列、100多款机器人，而这只是一个开始。
「人工智能赛道并不局限于地域的差别，技术在哪儿，就能在哪儿发展。一旦实现阶段性突破，就能完成爆发式的增长。」张睿睿提及，今年爆火的OpenAI Sora模型，背后只是一个13人、年均28岁的年轻团队，但这个团队颠覆的是延续百年的人工智能产业。「目前，我们团队超过50%为来自顶尖学府的海归博士、博士后，其中大部分都是‘蓉漂’。」
▲成都睿乐达机器人有限公司
人形机器人产业格局未定，在他看来，这也正是成都抓住风口的绝佳机遇。一方面，他看到了成都对人工智能产业的支持、对高新技术的接受，这座城市正在逐步积蓄能量，「资金、政策、子女教育、职称评级，针对未来赛道，成都可以进一步引才，让海内外人才安心在成都扎根。」
另一方面，机器人产业具备非常显著的龙头产业效应，能够加速推动新质生产力的形成，「如果按照马斯克的预测，未来人形机器人将是人类总数量的两倍，那么这就是一个非常可观的赛道，远超于新能源汽车。」张睿睿说，「成都在垂直模型、集成电路、芯片制造等领域有深厚的产业基础，只等人形机器人赛道这一阵‘东风’，就能形成完整的产业集群。」
今年，张睿睿很忙，除了双非结构人形机器人的持续研发，他组建的国际顶尖专家院士团队正在筹建成都人形机器人创新中心，这也是人形机器人新型研发机构。「借助创新中心，我们将探索引入机器人领域的人才评估体系，建立中试平台和概念验证中心。」此外，创新中心还将尝试建立人形机器人的算力中心，为所有端上的机器人提供算力和服务，「这样就能大幅降低家庭机器人的使用门槛，让产品更快进行成果转化，走进市场。」
除了家庭场景以外，下一步，睿乐达还将继续探索如何将「元宇宙」与「机器人」进行深度融合——让机器人数字孪生体模拟现实世界的各种行为。「比如我们可以通过手机进行视觉识别，人类的手在空中做抓取的动作，那么机器人的机械手也会相应地进行抓取，这种操作方式能让机器人应用到抢险救灾、核工业高辐射等特殊场景，进一步让人工智能这一新质生产力赋能各行各业的发展。」
红星新闻记者 吕佳羽 摄影记者 陶轲
编辑 成序
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