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手指靈活抓取水杯、搬運箱子，不怕來自正面的推踹……不停地踩著小碎步走路的是此次展示的人形機器人，黑白相間，身高162cm，體重60kg，向我們展示了它行走、轉(zhuǎn)向等能力。
近日在上海舉行的第27屆中國（國際）小電機技術(shù)研討會暨展覽會上，中國電子科技集團公司第二十一研究所（以下簡稱中國電科21所）研發(fā)的第一代人形機器人亮相，引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。
“我們所在整個機器人的產(chǎn)業(yè)鏈上都有布局，從外骨骼機器人到人形機器人，而人形機器人正是所有機器人中被公認(rèn)的最復(fù)雜的形態(tài)。”談及為何選擇向人形機器人進軍時，中國電科21所機器人工程中心工程師蔣志勇說道。他表示，人形機器人對視覺識別、運動控制算法、靈巧操作、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)等方面也提出了更高要求。
“造人”的進化之路
“人形機器人涉及到的技術(shù)非常多，不僅是在某一個方向的技術(shù)迭代，更多的是各個學(xué)科間技術(shù)的交叉融合。”蔣志勇表示。
“一個高度擬人的人形機器人，至少需要 30 個自由度，才可以讓四肢、軀干頸部實現(xiàn)靈活仿生運動。”蔣志勇介紹道。而此次展示的人形機器人全身自由度達39個（擁有39個電動關(guān)節(jié)），單臂最大負載5kg，雙臂最大負載10kg，最大行走速度5km/h，目前，已具備拿水杯、搬運箱子等靈巧操作能力，它還具有敏捷避障能力，能夠在斜坡、碎石地、草地等非平整路面穩(wěn)定行走。
那這樣一個像“人”的機器人，能在人類的生活中扮演什么樣的角色呢？據(jù)介紹，中國電科21所2020年初就開始布局人形機器人研發(fā)工作，經(jīng)過不斷的迭代研發(fā)后，目前該款人形機器人已初步完成整機在智慧物流場景下的測試應(yīng)用驗證，未來可在工業(yè)制造、安防巡邏、應(yīng)急救援等領(lǐng)域進行拓展應(yīng)用。
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“當(dāng)然，在目前平臺基礎(chǔ)能力還沒有完全具備的情況下，具身智能還有較長的一段路要走。”蔣志勇說道。
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“大長腿”的人形機器人
隨著身高的增加，人形機器人的研制難度也不斷攀升。在蔣志勇看來，五六十公分與一米三以上的人形機器人聽起來差別不大，但研發(fā)難度卻有一個質(zhì)的飛躍。
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“小型玩具機器人，重心相對更低，基本上是依靠大腳底板，就可以很容易保持穩(wěn)定。一旦機器人身高變得比較高，它的結(jié)構(gòu)、控制方法就不一樣了，在運動控制算法、制作材料使用上也相差甚遠。”
相比于技術(shù)的迭代提升，蔣志勇更想提升產(chǎn)品可靠性。他表示，人形機器人要在各種環(huán)境和條件下走得穩(wěn)，難度頗高。“但產(chǎn)品級的機器人更需要可靠性和穩(wěn)定性，它起碼是要能夠防摔的。”
對于未來人形機器人的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，蔣志勇認(rèn)為性能的提升與價格是需要解決的兩大問題。在他看來，人形機器人要真正走向市場，要不斷完善電機、驅(qū)動器、減速器等硬件設(shè)備，加上更加精準(zhǔn)的運動控制算法，使得機器人能實現(xiàn)更多動作和功能，同時，也要引入更多傳感器和人工智能算法，讓機器人能夠自主應(yīng)對不同的場景和情況。
據(jù)蔣志勇介紹，目前，研發(fā)團隊已完成計算機算法仿真工作，語音模塊則在開發(fā)中。今后，它可以聽懂人類發(fā)出的語音指令，并完成相關(guān)任務(wù)。比如用戶說“請給我倒杯水”，它就會前往取水處，再把盛滿水的杯子端到用戶面前。
目前，中國電科21所已經(jīng)開始了下一代人形機器人的迭代研發(fā)。蔣志勇表示，下一代人形機器人整個身體比例協(xié)調(diào)會更好一點，包括它的腿也會更長一些。“腿越長相對質(zhì)心就越低，我們這款人形機器人的質(zhì)心在腰部，隨著我們的技術(shù)迭代，未來的電科人形機器人或許也會擁有‘大長腿’，當(dāng)然，我們現(xiàn)在也在嘗試另外幾種算法，讓人形機器人走路更加的輕盈、邁步更大。”
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上觀號作者：上�？萍�
