震撼,中国人形机器人,拿下七个全球第一
2025-03-07 14:33 来源:亿欧网
3月4日,“全球首个人形机器人半程马拉松将在北京亦庄举办”的消息一经官宣,便火速登上热搜。
从开年至今,人形机器人不仅撩拨着股市的敏感神经,还从一个“小众赛道”一跃成为全民热烈讨论的“流量密码”。
据悉,此次马拉松人形机器人将与人类运动员同场竞技,沿着同一路线奔跑。它们可以更换电池或接力完成比赛,但每次更换都将被罚时10分钟。最终,完赛时间与更换次数将决定它们的排名。
这不仅是速度的较量,更是中国在人形机器人领域飞速发展的缩影。
从“天工”的奔跑,到人形机器人的空翻特技,中国正不断刷新全球纪录,重新定义人形机器人的未来。
本篇文章,亿欧将探寻那些推动中国在人形机器人赛道上一路领跑的创新力量。
一、全球首个全尺寸电机驱动奔跑人形机器人“天工”
“天工”是由北京人形机器人创新中心开发的全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人,该中心由工业和信息化部与北京市共同支持,旨在推动人形机器人技术的研发和产业化。
“天工”发布于2024年4月,发布伊始能够实现拟人行走、奔跑(速度达到6km/ h),并具备上下楼梯、跨越障碍物等能力。在持续迭代和开发过程中,“天工”取得了多项技术突破,完成了多个壮举。
近日,“天工”又有了新的升级,在研究人员的不懈努力下其具身小脑能力有了显著提升,并实现了基于视觉的感知行走,可实现无磕碰、不踩棱、不踏空地连续跨越多级楼梯和35厘米大高差台阶,奔跑时速提高至12km/h,同时具备更强的抗干扰能力,大外力冲击下仍可保持平衡。
在最近的户外真实地形测试中,“天工”连续攀爬134级阶梯,成功登上北京通州区海子墙公园最高点,成为全球首例可在室外连续攀爬多级阶梯的人形机器人。
此外," 天工 " 机器人还展现了在雪地上奔跑的能力,成为全球首个能够在雪地上奔跑的人形机器人。
无磕碰、不踩棱、不踏空的连续攀登100多个台阶,在沙子、雪地中奔跑(速度在6km/ h~12km/h),这些人尚且做起来吃力的活动,“天工”何以能自如完成?
据悉这主要得益于其新增的视觉装备和先进的算法优化。“天工”头部的激光雷达和腹部的摄像头组成了一套视觉融合系统,能够实时捕捉周围环境信息,为机器人提供更精准的视觉感知。通过高频率(50毫秒内)的视觉更新和虚拟仿真训练的优化,机器人能够在复杂环境中快速决策并调整动作。
此外,摄像头位置的设计和运动算法的突破,使其即便在信息有限的情况下,也能通过推理补充环境信息,从而实现稳定行走和攀爬。
与人类相比,机器人的每一个动作都需要精确的控制和强大的平衡能力,沙漠、雪地行走、奔跑,看似简单的动作背后需要其具身“大脑”和“小脑”的协同工作,“大脑”负责宏观规划和环境感知,“小脑”专注于运动协调和平衡控制,同时还需要高精度传感器,能够实时感知地形信息并调整动作。
此外,“天工”凭借机械结构与材料科学的结合,具备高强度与灵活性,同时依靠防滑算法和鞋底设计,在沙地、雪地等复杂地形中保持稳定,展现出色性能。
应对复杂地形的移动能力提升,将成为人形机器人走出实验室,在真实环境执行任务,甚至在山地、雪地救援、废墟等极端环境下作业的基础。
二、全球首个泛化地形自主站立控制算法
据央视新闻2月26日消息,机器人起身站立的控制技术一直存在很多难题,上海人工智能实验室联合上海交通大学等机构近日发布了一项创新算法技术,实现了人形机器人在各种复杂地形和姿态下快速、稳定地站立。
上海人工智能实验室青年科学家庞江淼指出“我们应该是全球第一个完成了在可泛化地形、任意地形能够站起来的算法。之前基本上都是在固定的地形、固定的姿态,以固定的程序让一个机器人站起来,但是我们通过从交互中学习的技术,能够让它非常直接地在不同的场景、地形、姿势下直接站起来。”
该技术通过交互式学习,突破了传统固定程序限制,显著提升了机器人对复杂环境的适应能力,并配套开发了数据采集遥操作设备,支持危险场景远程操控。
这一成果在人形机器人领域引发了巨大震撼,随着人形机器人产业链的不断完善以及核心零部件的发展,数据和算法成为人形机器人不断“进化”以及实用落地的关键,从最基本的摔倒后快速站立,到走进家居、零售等多种应用场景,人形机器人的每一次迭代升级都需要技术的不断突破。这不仅标志着人形机器人技术的重大飞跃,也为未来的广泛应用打下了坚实的基础。
三、全球首个异构人形机器人训练场
近日,全国首个异构人形机器人训练场在上海建成并投入使用。“异构”,即“不同结构”。不同厂家生产的机器人拥有不同的形态、功能和技术架构等,这就意味着,如果每家企业只训练自己的机器人,往往容易“各自为营”。
训练是人形机器人从实验室走向实际应用的关键步骤,它不仅提升了机器人的性能和适应性,更是确保安全、合规和用户体验的关键保障,因而在人形机器人投入实用之前都需要经过一定的训练。
然而,目前产业发展中面临着训练难、成本高的困境。一方面,训练需要海量数据和高性能算力支持,数据采集与标注成本高昂,算力需求巨大;另一方面,跨学科人才稀缺,模拟到现实的技能迁移也存在挑战。
各机器人厂商训练“各自为营”不仅成本高昂也会带来基础设施重复建设的问题。
据悉该训练场集结了百余台、来自11家企业不同品牌、不同结构的人形机器人,支持多场景(家居、工业、零售等)数据采集与模型训练,能够显著降低单条数据成本至仿真数据的1/500,加速技术迭代的同时也解决了基础设施的重复建设问题。
四、全球人形机器人产业链份额第一
近日,摩根士丹利投资银行网站发布了《人形机器人100:绘制人形机器人价值链图谱》)的报告,引发全球关注。其中详尽梳理了全球人形机器人产业链里的100家核心企业。
在参与制造人形机器人的100家上市公司中,73%位于亚洲,仅中国就占56%。深圳7家企业(如优必选、比亚迪等)入选全球百强,覆盖从核心零部件到整机集成的全产业链。
此外,在全球人形机器人产业链中,中国所占份额也达到了63%,尤其是在“身体”环节,中国从事集成的企业占比达45%,可以说成绩斐然。
目前,全球人形机器人市场呈现出明显的区域化特征。美国、中国和日本是主要的市场和技术中心。美国人形机器人企业在技术积累、产业链完善和商业化应用方面具有显著优势,以特斯拉、Figure AI、波士顿动力、Agility为代表的公司凭借其深厚的技术积累和创新能力,在全球人形机器人竞争中占据主导地位。
日本的软银机器人(Pepper)、本田汽车等公司在技术积累和品牌优势上占据优势。
而我国人形机器人产业则在供应链整合、成本控制、政策支持和多样化应用场景方面表现出色。优必选、宇树科技、智元机器人、星动纪元、傅利叶、灵宝CASBOT等创新企业在技术创新和市场拓展方面迅速崛起,展现出强大的竞争力。
摩根士丹利预计,到2030年,我国人形机器人市场规模将达到120亿元人民币,到2035年将增至2160亿元人民币,到2040年将达到6万亿元人民币。
目前人形机器人产业的发展仍处于早期研发阶段,生成式人工智能、执行器与机械、电池存储等技术的突破是其发展的关键。
尽管我国人形机器人产业发展前景广阔,在“本体”层有望凭借制造优势建立全球话语权,但在“大脑”层的AI和精密制造能力仍需提升。
五、宇树科技H1成为全球首款会后空翻的电驱动人形机器人
2024年3月,宇树科技的人形机器人Unitree H1取得了一项突破性成就:它首次在不依赖液压系统的情况下,成功完成了站立式的后空翻动作,这一壮举不仅展示了电机驱动技术的巨大潜力,也标志着人形机器人技术的一个新里程碑。
其实Unitree H1并非全球首款会“后空翻”的人形机器人,早在2017年11月,波士顿动力公司的人形机器人Atlas就已经展示了后空翻的能力,并因此成为了人形机器人圈的初代"网红"。
Atlas是全球首款液压驱动实现“后空翻”的人形机器人,而Unitree H1则是全球首款电机驱动实现“后空翻”的人形机器人,两者最大的不同在于驱动方式不同。
液压驱动是利用液压泵对液体施加压力,通过控制液体流动产生强大的推力为机器人提供动力。在人形机器人发展早期,因其强大的动力输出和高负载能力应用较广泛,但这种驱动方式也存在成本高、量产难度大、易损坏等固有缺陷。
电机驱动则好比机器人的“电动马达”,通过电能转化为机械能,让机器人的关节和肢体动起来。电机驱动反应快,控制精确,但可承担的负载比较小。
在实现“后空翻”这一动作上,从技术难度上来说两者各有难点。液压驱动虽然能提供强大的动力,但控制精度和系统复杂性是主要挑战,电机驱动需要解决高功率输出和热管理问题,同时保持系统的轻量化和高效率。
但从落地可能性来看,液压驱动由于其高成本和维护需求,可能更适合特定应用,如军事、重型工业等。
电机驱动由于其控制精度高、系统相对简单,可能更适合广泛商业化应用,如娱乐、医疗康复、极限运动训练等场景。
Unitree H1成功实现“后空翻”无疑体现了电机驱动技术在人形机器人领域的创新潜力和应用前景,推动了电机驱动技术的发展和商业化进程。
此外,宇树科技在四足机器人领域也获得了多项全球领先的成就:推出了全球首款开源四足机器人 Unitree Go,推出了全球首款消费级四足机器人 Unitree A1 ,宇树科技还参与制定了全球首个四足机器人行业标准,为四足机器人行业的发展提供了规范和指导。
当然,宇树科技还有很多非官方定义的“全球首次”,比如其是第一个能够秀出中国功夫,还能完成720度回旋踢,能在央视春晚秀秧歌转手绢的人形机器人。
六、众擎机器人SE01完成全球首例人形机器人前空翻特技
近日深圳众擎机器人科技有限公司的一则前空翻视频迅速刷爆全网。
视频中人形机器人SE01静静地矗立在场地中央,随着指令的下达,SE01双足稳稳地扎根地面,身体微微下蹲,双手紧握成拳,在猛地发力下身体如同弹簧般弹起,瞬间腾空而起,在空中迅速翻转后双脚稳稳落地,完美地完成了前空翻的动作。
如此流畅的“前空翻”让无数网友感受到了震撼,纷纷表示“震惊!太牛了”。
前有波士顿动力的Atlas,后有宇树科技的Unitree H1,能后空翻的人形机器人不罕见,但实现前空翻的,众擎机器人确实是独一个。
对于机器人来说,无论是前空翻还是后空翻都需要高爆发动力、轻量化结构、毫秒级实时控制及精准运动规划。
不同的是,对于机器人来说前空翻更难实现。众擎联合创始人姚淇元曾直言:“前空翻比后空翻难10倍。人类完成前空翻需要极强的核心力量与平衡感,而机器人则需在毫秒内完成传感器响应、关节力矩调整和重心控制。”
人形机器人完成前空翻的关键在于动态平衡、瞬间爆发力和精准落地。
前空翻需在腾空瞬间调整姿态,克服惯性对重心的偏移。据悉,众擎通过智能算法实时修正轨迹,结合高精度陀螺仪和加速度计实现动态平衡;
在瞬间爆发力方面,机器人需在0.2秒内爆发高功率输出,同时保持轻量化(关节占整机重量50%-60%)。众擎采用自研关节技术和新材料,实现了“轻量+高强度”的完美平衡。
在精准落地方面,通过多传感器融合和仿生足部设计,确保落地误差小于1厘米。
这一看似轻松的后空翻,实则是机器人运动控制技术的重大突破。它不仅标志着人形机器人从传统的“机械运动”迈向了更高层次的动态平衡能力,更意味着其在复杂场景下的应用潜力得到了显著提升,为未来的多样化应用奠定了坚实基础。
七、全球首例多台多场景多任务人形机器人协同实训
3月3日,据优必选官方消息,其工业人形机器人已进入实训2.0阶段,数十台人形机器人应用“群体智能”技术在极氪5G智慧工厂展开协同实训。在工厂内,这些Walker S1机器人分布于总装车间、SPS仪表区、质检区及车门装配区等多个复杂场景,进行协同分拣、搬运和精密装配等多任务协同作业。
这是全球首例多台、多场景、多任务的人形机器人协同实训,标志着人形机器人从单机自主到群体智能的进化,不仅代表着技术的进步,也预示着人形机器人应用的未来方向。
此前,人形机器人一直处于发展初级阶段,智能水平有限,大多数时候在封闭和结构化的环境中进行训练和操作,这些环境通常经过精心设计,简单、可控,便于机器人学习和适应,但真实的工作、生活场景复杂多变,机器人必须学会在这种环境中工作。
多机协作实训的实现需要机器人之间能够相互沟通、协调动作,甚至在没有人类直接干预的情况下自主做出决策。
为实现这一突破,优必选推出了人形机器人群脑网络(BrainNet)软件架构,并设计了人形智能网联中枢Internet of Humanoids (IoH),这是一种让机器人群体像团队一样工作的新技术。
群脑网络(BrainNet)架构由云端协同的推理型节点和技能型节点灵活链接,形成群体维度下的超级大脑和智能小脑,重新定义人形机器人的大小脑。
超级大脑基于多模态具身推理大模型,重点突破智能混合决策技术,实现复杂产线级任务的高维决策;
智能小脑则基于Transformer模型,创新研发跨场域融合感知技术和多机协同控制技术,支持多机并行分布式学习,加速技能生成与迁移。
此外,优必选针对性研发了全球首个人形机器人多模态推理大模型,作为超级大脑的核心引擎,推动BrainNet架构实现持续自我进化,进而迸发群体智能。
该推理大模型基于DeepSeek-R1深度推理技术,借助其强大的数据处理和智能决策能力,让人形机器人具备类似人类常识的推理能力,支持多台人形机器人之间复杂任务的高效拆解、调度与协同。
这一系列的创新让机器人能协同完成更复杂的生产线任务,提升了群体智能和工业协作效率,将推动智能制造向更高级别发展。
中国拿下七个第一的背后,是无数科技工作者夜以继日的坚定创新,是国家和地方政策的坚定支持与有力引导,更是众多企业奋勇当先的拼搏成果。多方协作,让中国人形机器人在全球舞台上脱颖而出,成为引领行业发展的先锋力量。
随着人形机器人量产元年——2025年的到来,我们有理由相信我国将在更多领域拿下全球第一。从实验室到现实世界,从工业制造到家庭服务,从复杂地形救援到智能生活辅助,人形机器人将不断解锁新的可能性,为人类社会带来更多的便利与惊喜。