探秘中國(guó)科大人形機(jī)器人研究院

從2001年開始，中國(guó)科大每年都會(huì)組織開展面向全校的RoboGame機(jī)器人大賽。這一賽事吸引了許多專業(yè)學(xué)生參加，也因此培養(yǎng)出大批投身機(jī)器人方面的復(fù)合型人才。

今年暑假，中國(guó)科大機(jī)械工程專業(yè)研究生薛佳龍，因參加RoboGame機(jī)器人大賽，與來自不同專業(yè)的同學(xué)聚集在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，不懈地進(jìn)行機(jī)器人對(duì)戰(zhàn)訓(xùn)練。

“之前機(jī)器人的研究方向主要是以工業(yè)機(jī)器人為主，其功能具體到去干某件事。如果把它放在別的應(yīng)用場(chǎng)景中，可能無法使用或作用有限。但是人形機(jī)器人則被寄予希望可以做更通用的任務(wù)，比如，在家里做飯、打掃衛(wèi)生，放到工廠里也可以搬運(yùn)貨物等。”薛佳龍對(duì)人形機(jī)器人有著自己的理解。他表示，RoboGame機(jī)器人大賽里的對(duì)戰(zhàn)機(jī)器人雖然不是嚴(yán)格意義上的人形機(jī)器人，但是兩者在機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件布線、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等方面是有很多共通性的，并且前者經(jīng)驗(yàn)的累積也是后者發(fā)展的基礎(chǔ)。

中國(guó)科大人形機(jī)器人研究院學(xué)生制作的機(jī)器人。記者 徐旻昊 攝

薛佳龍表示，研究人形機(jī)器人是一項(xiàng)綜合而細(xì)致的多學(xué)科聯(lián)合任務(wù)，他和隊(duì)友們各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，又能從融合中各自學(xué)到新知識(shí)。“從底層來說，首先是機(jī)械設(shè)計(jì)，其中包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是讓機(jī)器人能獲得足夠的穩(wěn)定性，而工業(yè)設(shè)計(jì)則讓它的外殼可以更加美觀；然后是電路設(shè)計(jì)，既要保證通信過程及時(shí)流程，還要保證電源能輸出足夠電力，而且還要做到布線美觀；再往頂層看，就涉及到自動(dòng)化、人工智能等領(lǐng)域的技術(shù)。”他細(xì)致地介紹，自己在本科階段主要偏重于計(jì)算機(jī)的方向，讀研之后專門學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)，同時(shí)因?yàn)檠芯咳诵螜C(jī)器人的需要，也會(huì)學(xué)習(xí)材料相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容。

讓機(jī)器人更像人造福人

今年以來，在大模型和具身智能等概念帶動(dòng)下，人形機(jī)器人進(jìn)入高光時(shí)刻。很多人形機(jī)器人研發(fā)者都把服務(wù)業(yè)看作最佳應(yīng)用場(chǎng)景之一。

現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)在酒店里的送餐機(jī)器人，成為很多人對(duì)機(jī)器人當(dāng)“服務(wù)員”的原始印象。但在薛佳龍看來，送餐機(jī)器人還不能算是人形機(jī)器人，因?yàn)樗紫冗€是一個(gè)輪式機(jī)器人，并且只能從電梯上去，還無法從樓梯走上去，到達(dá)之后還需要客人自己動(dòng)手打開它的貨倉(cāng)取餐。

近日，在中國(guó)科大人形機(jī)器人研究院，學(xué)生進(jìn)行人形機(jī)器人研究。記者 徐旻昊 攝

薛佳龍向記者描述了一個(gè)可視化的應(yīng)用場(chǎng)景：“真正的人形機(jī)器人是有自己的判斷力和更強(qiáng)的能力。比如，一旦發(fā)現(xiàn)電梯人多擁擠，它就可以走樓梯上去；還可以敲門進(jìn)屋，把餐像服務(wù)員一樣直接送到桌上……”

“如果機(jī)器人做得更像人，那么很多設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都可以直接從人類獲取。”張世武說。這也是智能機(jī)器人向人形化發(fā)展的一個(gè)重要因素。作為機(jī)械與電子信息技術(shù)的結(jié)合體，人形機(jī)器人其實(shí)更像汽車，或者手機(jī)。

工業(yè)和信息化部印發(fā)的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》提出，到2025年，我國(guó)人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破，確保核心部組件安全有效供給。整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，在特種、制造、民生服務(wù)等場(chǎng)景得到示范應(yīng)用，探索形成有效的治理機(jī)制和手段。

今年4月份以來，人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在各大省市密集成立。4月16日，廣東省具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心在深圳落地；4月18日，成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心正式營(yíng)業(yè)；同一天，浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心落地寧波；7月19日，安徽人形機(jī)器人創(chuàng)新中心也在合肥落戶。一場(chǎng)圍繞著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的競(jìng)賽已經(jīng)開幕。

展望未來，有感覺、會(huì)思考、能行動(dòng)并能與人溝通的人形機(jī)器人將會(huì)覆蓋人類活動(dòng)的方方面面，它會(huì)像汽車、計(jì)算機(jī)一樣成為人們生活中不可缺少的組成部分。

“對(duì)于這樣一個(gè)顛覆性產(chǎn)品的角逐，我們中國(guó)一定要在里面有自己的一席之地！”張世武說，“從模仿人，到超越人，再到進(jìn)入家庭服務(wù)人，最終能去深空探測(cè)，去解決人類生存發(fā)展的終極問題。這些目標(biāo)需要我們一步步實(shí)現(xiàn)，也終究會(huì)實(shí)現(xiàn)。”