當(dāng)前，在人工智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，以人形機(jī)器人為代表的智能機(jī)器人技術(shù)取得突破性進(jìn)展，加速科技創(chuàng)新向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動(dòng)科技革命向縱深發(fā)展，并將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式。在此趨勢(shì)下，中國(guó)信息通信研究院(簡(jiǎn)稱“中國(guó)信通院”)《專家談》欄目特別推出“機(jī)器人”系列專題，邀請(qǐng)多位行業(yè)權(quán)威專家，從多個(gè)視角解讀當(dāng)前機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)與趨勢(shì)。
本期特邀中國(guó)信通院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室副總工程師劉泰，圍繞技術(shù)融合如何促進(jìn)人形機(jī)器人發(fā)展，為我們進(jìn)行深度解析。
從“偃師造人”的古老傳說(shuō)到科幻電影中的暢想，人類鍥而不舍地探索以技術(shù)再造自身的可能。如今，多領(lǐng)域技術(shù)的融合共振正在推動(dòng)人形機(jī)器人不斷向“智慧覺(jué)醒”的奇點(diǎn)邁進(jìn)，使“再造人類”的愿景前所未有地接近現(xiàn)實(shí)。
一、智能運(yùn)控和本體硬件的協(xié)同進(jìn)化
智能運(yùn)動(dòng)控制和本體硬件是機(jī)器人的能力基石。
運(yùn)控模型讓機(jī)械軀體行動(dòng)自如。結(jié)合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)等多種訓(xùn)練方式，智能運(yùn)控模型能夠協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人全身數(shù)十個(gè)關(guān)節(jié)自由度，完成跳舞、武術(shù)等高難度動(dòng)作。通過(guò)今年5月底的全球首場(chǎng)機(jī)器人格斗展演，可以看到機(jī)器人已能在激烈對(duì)抗中展現(xiàn)出超越常人的動(dòng)態(tài)平衡能力，這為后續(xù)機(jī)器人承擔(dān)更多工作、完成復(fù)雜任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
央視直播機(jī)器人格斗展演現(xiàn)場(chǎng)
關(guān)鍵零部件性能整體提升。聚焦一體化關(guān)節(jié)模組、靈巧手等人形機(jī)器人的主要組成部分，電機(jī)、減速器、絲杠、驅(qū)動(dòng)器等上游關(guān)鍵零部件不斷得到針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能提升，持續(xù)夯實(shí)機(jī)器人“鋼鐵軀體”的能力基石。
整機(jī)系統(tǒng)向產(chǎn)品化邁進(jìn)。半年來(lái)，產(chǎn)業(yè)界通過(guò)跑半馬、打拳擊、搬箱子等驗(yàn)證了機(jī)器人的耐久性、魯棒性，展現(xiàn)了人形機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)、能源管理、散熱設(shè)計(jì)、計(jì)算通信等多層面的全面、系統(tǒng)提升，體現(xiàn)出人形機(jī)器人正在加速?gòu)摹皩?shí)驗(yàn)品”向成熟的“工業(yè)品”演進(jìn)。
二、人形機(jī)器人“智慧覺(jué)醒”曙光已現(xiàn)
基于人工智能的認(rèn)知決策系統(tǒng)決定機(jī)器人“智慧”。
智能架構(gòu)范式持續(xù)演進(jìn)。結(jié)合技術(shù)實(shí)踐和對(duì)腦科學(xué)更加深入的認(rèn)識(shí)和理解，人形機(jī)器人的智能架構(gòu)正在向多模態(tài)融合、快慢系統(tǒng)協(xié)同、世界模型驅(qū)動(dòng)等方向演進(jìn)，為機(jī)器人的智能進(jìn)化開辟新的空間。
智能模型能力快速升級(jí)。隨著算法設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新、數(shù)據(jù)資源不斷擴(kuò)展、訓(xùn)練策略不斷優(yōu)化，人形機(jī)器人的具身智能模型在作業(yè)成功率、復(fù)雜指令理解、長(zhǎng)任務(wù)規(guī)劃、動(dòng)作執(zhí)行流暢性等方面性能顯著提升，零樣本泛化和動(dòng)態(tài)抗干擾能力有效增強(qiáng)，機(jī)器人向著智能認(rèn)知和自主決策進(jìn)一步邁進(jìn)。
世界模型構(gòu)建取得進(jìn)展。世界模型是在智能系統(tǒng)中為理解真實(shí)環(huán)境和按照物理和行為規(guī)律進(jìn)行推演預(yù)測(cè)而構(gòu)建的內(nèi)部表示或認(rèn)知框架，是系統(tǒng)對(duì)“世界如何運(yùn)作”的理解和假設(shè)的集合。當(dāng)前世界模型在推理預(yù)測(cè)、時(shí)空表征、物理與社會(huì)規(guī)則注入等方面不斷取得理論和實(shí)踐突破，將成為人形機(jī)器人認(rèn)識(shí)和理解現(xiàn)實(shí)世界的重要引擎。
三、技術(shù)共振加速人形機(jī)器人智慧進(jìn)化
當(dāng)前多種新技術(shù)的跨界融合，助推人形機(jī)器人走向更高智能。
觸覺(jué)傳感拓展感知維度。觸覺(jué)是人類感知世界的重要途徑，使得人類不依賴眼睛，也能進(jìn)行多方面的判斷和操作。觸覺(jué)傳感器結(jié)合脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的分布式觸覺(jué)感知系統(tǒng)，能夠形成機(jī)器人的“十指”和“皮膚”神經(jīng)末梢網(wǎng)絡(luò)，使得機(jī)器人在感知和行為方面更接近人類。
虛實(shí)融合加速機(jī)器人能力迭代。人形機(jī)器人的具身智能模型訓(xùn)練依賴海量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不同于以往的大語(yǔ)言模型可以直接采用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，獲取成本高昂。通過(guò)生成仿真數(shù)據(jù)再結(jié)合真機(jī)采集數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建合成數(shù)據(jù)集，以及在高仿真環(huán)境中對(duì)機(jī)器人訓(xùn)練并進(jìn)行Sim2Real遷移，被證明在機(jī)器人模型的訓(xùn)練中行之有效，大幅加快了機(jī)器人能力迭代速度。
通信技術(shù)與機(jī)器人融合催生群體智能。基于5G/6G等寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的“云-網(wǎng)-邊-端”協(xié)同，不僅能突破人形機(jī)器人的端側(cè)算力限制，還能通過(guò)數(shù)據(jù)回流加快模型規(guī)�；矊⒅С謾C(jī)器人的跨本體感知共享和群體決策執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)“一腦多機(jī)”的群體智能，拓展能力邊界。
中國(guó)信通院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室正在積極從技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、檢測(cè)驗(yàn)證等多維度推進(jìn)工作，與央視社教中心聯(lián)合研究編制了《人形機(jī)器人技術(shù)和應(yīng)用圖譜》，攜手各界共同促進(jìn)人形機(jī)器人科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。
在這場(chǎng)由技術(shù)共振帶來(lái)的機(jī)器人革命中，“智慧覺(jué)醒”的奇點(diǎn)正以前所未有的速度臨近。這場(chǎng)革命不僅是人類創(chuàng)造力新的延伸，更是人類對(duì)于自身存在這一永恒探索的重要嘗試。讓我們一起擁抱和投身這場(chǎng)革命，共創(chuàng)未來(lái)。
