當前，在人工智能技術(shù)的驅(qū)動下，以人形機器人為代表的智能機器人技術(shù)取得突破性進展，加速科技創(chuàng)新向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動科技革命向縱深發(fā)展，并將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式。在此趨勢下，中國信息通信研究院(簡稱“中國信通院”)《專家談》欄目特別推出“機器人”系列專題，邀請多位行業(yè)權(quán)威專家，從多個視角解讀當前機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點與趨勢。
本期特邀中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室副總工程師劉泰，圍繞技術(shù)融合如何促進人形機器人發(fā)展，為我們進行深度解析。
從“偃師造人”的古老傳說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人形機器人不斷向“智慧覺醒”的奇點邁進，使“再造人類”的愿景前所未有地接近現(xiàn)實。
一、智能運控和本體硬件的協(xié)同進化
智能運動控制和本體硬件是機器人的能力基石。
運控模型讓機械軀體行動自如。結(jié)合深度強化學習、模仿學習等多種訓練方式，智能運控模型能夠協(xié)調(diào)驅(qū)動人形機器人全身數(shù)十個關(guān)節(jié)自由度，完成跳舞、武術(shù)等高難度動作。通過今年5月底的全球首場機器人格斗展演，可以看到機器人已能在激烈對抗中展現(xiàn)出超越常人的動態(tài)平衡能力，這為后續(xù)機器人承擔更多工作、完成復(fù)雜任務(wù)打下堅實的基礎(chǔ)。
央視直播機器人格斗展演現(xiàn)場
關(guān)鍵零部件性能整體提升。聚焦一體化關(guān)節(jié)模組、靈巧手等人形機器人的主要組成部分，電機、減速器、絲杠、驅(qū)動器等上游關(guān)鍵零部件不斷得到針對性的優(yōu)化設(shè)計和性能提升，持續(xù)夯實機器人“鋼鐵軀體”的能力基石。
整機系統(tǒng)向產(chǎn)品化邁進。半年來，產(chǎn)業(yè)界通過跑半馬、打拳擊、搬箱子等驗證了機器人的耐久性、魯棒性，展現(xiàn)了人形機器人機械結(jié)構(gòu)、能源管理、散熱設(shè)計、計算通信等多層面的全面、系統(tǒng)提升，體現(xiàn)出人形機器人正在加速從“實驗品”向成熟的“工業(yè)品”演進。
二、人形機器人“智慧覺醒”曙光已現(xiàn)
基于人工智能的認知決策系統(tǒng)決定機器人“智慧”。
智能架構(gòu)范式持續(xù)演進。結(jié)合技術(shù)實踐和對腦科學更加深入的認識和理解，人形機器人的智能架構(gòu)正在向多模態(tài)融合、快慢系統(tǒng)協(xié)同、世界模型驅(qū)動等方向演進，為機器人的智能進化開辟新的空間。
智能模型能力快速升級。隨著算法設(shè)計不斷創(chuàng)新、數(shù)據(jù)資源不斷擴展、訓練策略不斷優(yōu)化，人形機器人的具身智能模型在作業(yè)成功率、復(fù)雜指令理解、長任務(wù)規(guī)劃、動作執(zhí)行流暢性等方面性能顯著提升，零樣本泛化和動態(tài)抗干擾能力有效增強，機器人向著智能認知和自主決策進一步邁進。
世界模型構(gòu)建取得進展。世界模型是在智能系統(tǒng)中為理解真實環(huán)境和按照物理和行為規(guī)律進行推演預(yù)測而構(gòu)建的內(nèi)部表示或認知框架，是系統(tǒng)對“世界如何運作”的理解和假設(shè)的集合。當前世界模型在推理預(yù)測、時空表征、物理與社會規(guī)則注入等方面不斷取得理論和實踐突破，將成為人形機器人認識和理解現(xiàn)實世界的重要引擎。
三、技術(shù)共振加速人形機器人智慧進化
當前多種新技術(shù)的跨界融合，助推人形機器人走向更高智能。
觸覺傳感拓展感知維度。觸覺是人類感知世界的重要途徑，使得人類不依賴眼睛，也能進行多方面的判斷和操作。觸覺傳感器結(jié)合脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的分布式觸覺感知系統(tǒng)，能夠形成機器人的“十指”和“皮膚”神經(jīng)末梢網(wǎng)絡(luò)，使得機器人在感知和行為方面更接近人類。
虛實融合加速機器人能力迭代。人形機器人的具身智能模型訓練依賴海量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不同于以往的大語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。通過生成仿真數(shù)據(jù)再結(jié)合真機采集數(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)境中對機器人訓練并進行Sim2Real遷移，被證明在機器人模型的訓練中行之有效，大幅加快了機器人能力迭代速度。
通信技術(shù)與機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，不僅能突破人形機器人的端側(cè)算力限制，還能通過數(shù)據(jù)回流加快模型規(guī)模化，也將支持機器人的跨本體感知共享和群體決策執(zhí)行，實現(xiàn)“一腦多機”的群體智能，拓展能力邊界。
中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室正在積極從技術(shù)研究、標準制定、檢測驗證等多維度推進工作，與央視社教中心聯(lián)合研究編制了《人形機器人技術(shù)和應(yīng)用圖譜》，攜手各界共同促進人形機器人科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。
在這場由技術(shù)共振帶來的機器人革命中，“智慧覺醒”的奇點正以前所未有的速度臨近。這場革命不僅是人類創(chuàng)造力新的延伸，更是人類對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革命，共創(chuàng)未來。
