“靈巧手”比肩特斯拉,“南京造”機器人爆款頻出
英偉達CEO黃仁勛攜迪士尼機器人亮相GTC大會,發(fā)布人形機器人通用開源模型;國家地方共建人形機器人創(chuàng)新中心成立具身智能仿真平臺,并發(fā)布開放基金;北京將于下個月舉辦全球首個人形機器人“半馬”比賽……
過去一周,人形機器人話題持續(xù)火熱。在南京,人形機器人科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱度也絲毫不減。
“靈巧手”可以擰螺絲、捏鑷子,靈活度比肩特斯拉旗下人形機器人;腦機接口技術(shù)解碼人腦神秘信號,據(jù)此研發(fā)出無創(chuàng)導(dǎo)航手術(shù)機器人——這是南京麒麟科創(chuàng)園“中科系”初創(chuàng)科技企業(yè)背靠“國家隊”的最新成果。
集萃智能攻堅電動伺服、電液伺服系統(tǒng),神源生智能科技量產(chǎn)六維力傳感器,天創(chuàng)電子發(fā)布全球首款防爆人形機器人,國產(chǎn)工業(yè)機器人“一哥”埃斯頓即將推出第二代人形機器人——南京民營企業(yè)帶頭啃下一個個“最難啃的骨頭”。
“具身智能”和“智能機器人”今年首次被寫入政府工作報告。人形機器人是智能機器人的高階形態(tài),也是具身智能的最佳載體,備受全球科技和資本關(guān)注。2025年更是被視為人形機器人“量產(chǎn)元年”。
面向這個萬億級全新賽道,國內(nèi)多地爭相入局競逐正酣。本報記者在南京走訪發(fā)現(xiàn),從人形機器人“大腦”到“肢體”,從上游核心關(guān)鍵零部件研發(fā),到下游整機廠商落地應(yīng)用,整條產(chǎn)業(yè)鏈上都不缺挑戰(zhàn)者和領(lǐng)跑者。
得靈巧手者得天下
“國家隊”下場,靈巧度比肩特斯拉機器人
拿起一顆雞蛋,既不會用力過大捏爆,也不會力道過輕掉落。這對人類來說是與生俱來的本領(lǐng),對機器人來說一度是個大挑戰(zhàn)。
在南京麒麟科創(chuàng)園,這項挑戰(zhàn)早已經(jīng)被輕松完成。走進麒麟人工智能產(chǎn)業(yè)園中科硅紀(南京)機器人有限公司,訪客常常會驚嘆連連。這里的仿人靈巧手不僅可以輕松將雞蛋“拿捏”,還可以握住扳手擰螺絲、捏起滴管和燒杯做實驗,拎起水果刀切火龍果。
“人手有24個自由度,這款靈巧手可達25個,能夠復(fù)現(xiàn)90%以上的類人靈巧操作動作,成本也遠低于國外同等靈巧性的產(chǎn)品?!惫径麻L兼CEO張?zhí)燔步榻B,“以這款類人自由度靈巧手產(chǎn)品為例,我們的技術(shù)完全對標國外產(chǎn)品,很多指標處于國際領(lǐng)先地位,可以說是打破了國外的技術(shù)壟斷。”
“得靈巧手者得天下”。靈巧手屬于深度仿生、柔性感知、微機電系統(tǒng)、高性能材料等前沿技術(shù)的交叉領(lǐng)域,研發(fā)成本約占人形機器人的20%—30%,是智能機器人亟待突破的關(guān)鍵瓶頸。沒有經(jīng)年累月的投入和深厚技術(shù)積累,普通企業(yè)根本做不了。早在十年前,代表“國家隊”的中國科學(xué)院就開始提前布局對靈巧手的研究。
中科硅紀于去年在園區(qū)注冊成立,是中科人工智能創(chuàng)新研究院孵化的成果轉(zhuǎn)化企業(yè)。初創(chuàng)企業(yè)敢攀科技“高峰”,得益于背靠“國家隊”。靈巧手的基礎(chǔ)研究成果源自中國科學(xué)院自動化所多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點實驗室王鵬教授Casia Hand具身智能機器人團隊。創(chuàng)始團隊十多年來專注于機器人“上肢”靈巧操作能力的技術(shù)突破,在國內(nèi)最早系統(tǒng)性開展腱繩驅(qū)動靈巧手和“靈巧手+具身智能”研究。這項成果獲得海內(nèi)外權(quán)威認可,先后斬獲“第49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎”和“ISTA全球創(chuàng)新與發(fā)明獎”。“公司展臺經(jīng)常被老外圍得水泄不通?!睆?zhí)燔舱f。
“多年前這條賽道上就有了中國人,可以說國內(nèi)外是同時站上起跑線。”張?zhí)燔残蜗蟮卮騻€比方,靈巧手必須足夠“心靈”才能“手巧”。它難就難在要在“剛、柔、軟”三個方面恰到好處,面對不同應(yīng)用場景,先感知物體表面材質(zhì)、紋理、溫度等信息,再轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給控制系統(tǒng),然后精準匹配不同力度、角度發(fā)力,同時還能自主建模、導(dǎo)航和避障,完成握、捏、擰、拉、推、按、抓、提等類人動作。
中科硅紀靈巧手是國際上唯一一個涵蓋多應(yīng)用場景的系列化產(chǎn)品,產(chǎn)品共有三種型號,包括類人自由度靈巧手、通用智能靈巧手、高速自適應(yīng)靈巧手。從軟件到硬件,從最核心的靈巧操作具身智能算法,到結(jié)構(gòu)、腱繩、驅(qū)動、傳感器等硬件全部由團隊自研,核心零部件100%國產(chǎn)化。此外還有用于遙控靈巧手的可穿戴數(shù)據(jù)手套、動捕系統(tǒng)、仿生臂等產(chǎn)品,公司核心競爭力聚焦在人形機器人的上肢能力。
“靈巧手的最終目標是像人類一樣用手干活,未來將面臨一個巨大的藍海市場?!睆?zhí)燔步榻B,聚焦特種作業(yè)、生活服務(wù)和工業(yè)應(yīng)用,該團隊還研發(fā)了三款類人靈巧操作機器人整機:“無畏”號應(yīng)用于排爆、生化核危險物處置或危險場景操作,“無憂”號應(yīng)用于公共服務(wù)、家庭服務(wù)、養(yǎng)老助老操作等,“無際”號主要應(yīng)用于工業(yè)多樣化零部件的自主適應(yīng)性抓取、上料、分揀、裝配等。
扎根落戶南京不到一年,中科硅紀發(fā)展飛速。目前,公司已獲麒麟創(chuàng)投、盛景嘉成、名川資本等多家機構(gòu)千萬元投資,部分產(chǎn)品已實現(xiàn)小批量生產(chǎn),并銷售給人形機器人整機廠商。下一步,公司還將推出千元級的新產(chǎn)品,并積極探索國際市場。賽道漸熱 新品頻發(fā)
發(fā)令槍響,上下游企業(yè)擠滿“起跑線”
電流過高,開柜拉閘!3月15日凌晨,某工廠配電房里,檢測到電流過高的“天魁1號”機器人當機立斷,用靈巧的手指扳動閘刀、旋轉(zhuǎn)旋鈕,操作如同熟練的專業(yè)工。
這是南京天創(chuàng)電子技術(shù)有限公司今年初發(fā)布的全球首個獲得IIC T6級防爆認證的人形機器人,堪稱防爆“鋼鐵俠”。這款機器人身高2.2米,采用雙臂作業(yè),可輕松搬運25千克重物,下半身采用更為成熟穩(wěn)定的輪式行走機構(gòu),更適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。通過搭載高算力的核心芯片部分以及全空間感知雷達系統(tǒng),它可接收指令對全身進行運動控制,絕對運動精度能夠達到±0.1毫米。
“南京有國家級新型電力(智能電網(wǎng))裝備集群,我們只要把自己的產(chǎn)品做好,在‘家門口’就能很快打開市場?!碧靹?chuàng)電子董事長劉爽說,可用于電力、海上風(fēng)電、火電、核電、石油化工等行業(yè)的代人操作和檢修作業(yè),以及應(yīng)急救援場景,該產(chǎn)品剛面世就成“爆款”,目前客戶訂單已排成長隊。
人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈可以分為三大核心模塊,包括“大腦”“肢體”和場景落地,每個模塊下又衍生出多個技術(shù)高地。這兩三年,猶如聽到一聲發(fā)令槍響,不少南京企業(yè)已經(jīng)整裝待發(fā),站上各個細分賽道的起跑線。
專攻機器人核心零部件的團隊,很多都有高校背景。南京航空航天大學(xué)博導(dǎo)、教授戴振東創(chuàng)辦南京神源生智能科技有限公司,團隊研發(fā)的六維力傳感器,堪稱是機器人的“力覺神經(jīng)”。這些傳感器大到百噸級用于巨型裝備測試,小至10克用于昆蟲六維受力測試,產(chǎn)品覆蓋人形機器人、汽車、航空、新能源、科研等行業(yè)需求。同時公司還是國家科技部重點研發(fā)計劃“機器人用智能六維力和觸覺傳感器關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目牽頭單位,獲科技部中科海創(chuàng)基金的天使輪融資。
減速器是機器人本體中成本占比最高的環(huán)節(jié)。南京因克斯智能科技有限公司以機器人減速電機為核心業(yè)務(wù),團隊由南京航空航天大學(xué)和華中科技大學(xué)碩士組成。他們研發(fā)的關(guān)節(jié)模組高度集成了減速器、電機、驅(qū)動器、編碼器等組件,適用于雙足機器人、四足機器人和機械臂等復(fù)雜運動控制系統(tǒng)。公司已獲綠洲資本等頭部機構(gòu)千萬元融資?!澳壳爱a(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn),今年將新增2000平方米廠房用于擴大生產(chǎn)規(guī)模?!惫矩撠?zé)人介紹。
在江蘇集萃智能制造技術(shù)研究所有限公司,剛拿下來自俄羅斯的100臺焊接機械臂訂單,董事長駱敏舟和團隊將研發(fā)重心投向電液伺服人形機器人。電液伺服技術(shù)含量高、門檻高,高爆發(fā)電液伺服系統(tǒng)是制約我國足式機器人發(fā)展的一大障礙,集萃智造預(yù)計今年內(nèi)就將推出國內(nèi)首款高動態(tài)超逼真人形雙足機器人,攻克電液伺服“卡脖子”難題。
適用于生活服務(wù)的人形機器人也開始來到南京市民身邊。秦淮燈會上,億嘉和RK100人形機器人現(xiàn)身夫子廟巡游;身穿T恤和牛仔褲、頭戴智能墨鏡和機甲頭盔的“最帥機器人”頻繁在街頭搶鏡。后者出品方是華夏機器人(南京)有限公司,團隊稱其為全球首款量產(chǎn)級直立行走仿真人臉機器人。它們采用仿生硅膠皮膚觸感逼真,面部頸部精準表達表情,能識別用戶語氣并作出反饋,可用于展廳講解、接待引導(dǎo)、智慧康養(yǎng)、智慧家庭、兒童教育、仿生人偶等六大應(yīng)用場景。“也曾有人質(zhì)疑,說交互服務(wù)機器人是不是噱頭,畢竟不像工業(yè)機器人那么‘有用’?!惫究偨?jīng)理戴鵬說,“我們要做的是在技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,孵化更多能夠落地的場景,讓人看到它的前景,從期望形態(tài)逆向拆解技術(shù)依賴,一步步接近想象。”
腳踏實地 仰望星空
機器人非得是“人形”?卡位布局搶占風(fēng)口
機器人非得是“人形”嗎?人形機器人非發(fā)展不可嗎?這個問題曾困惑著很多業(yè)內(nèi)企業(yè)。記者在走訪企業(yè)和相關(guān)經(jīng)濟部門時,常遇到這樣的“冷思考”。
工業(yè)機器人通常為特定的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)而設(shè)計,有較為成熟的標準化產(chǎn)品和解決方案可供選擇,相比之下人形機器人“一個人干很多活”,難以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。對于江蘇、南京這樣的制造業(yè)大省、大市來說,機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展早、門類全、應(yīng)用廣。按南京市工信局統(tǒng)計,南京機器人產(chǎn)業(yè)已構(gòu)建了以工業(yè)機器人為主力軍,協(xié)作、物流、安全應(yīng)急、公共服務(wù)、個人消費、醫(yī)療健康等多領(lǐng)域特色機器人協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)品體系。隨著前兩年一波“智改數(shù)轉(zhuǎn)”,很多企業(yè)實現(xiàn)智能化數(shù)字化,工廠機器臂、搬運機器人比比皆是,黑燈工廠、無人工廠也不在少數(shù)。工業(yè)機器人應(yīng)用方興未艾,人形機器人落地應(yīng)用較少。
“人形機器人出了實驗室還是不行,在真實產(chǎn)線效率僅為現(xiàn)有機械臂的1/10?!币恍┢髽I(yè)主在有關(guān)部門調(diào)研時反映,人形機器人數(shù)據(jù)采集與模型訓(xùn)練的準確性難以達到實際需求,且能用的人形機器人成本高、效率低。在消費產(chǎn)品領(lǐng)域,國內(nèi)一些知名人形機器人企業(yè)目前也僅能靠提供表演、陪伴、娛樂等服務(wù)盈利。而在工業(yè)領(lǐng)域,很多人認為,機器人像不像人形不重要,夠用好用就行,不必盲目跟風(fēng)。
作為新生事物,雖然人形機器人研發(fā)制造還不完善,落地應(yīng)用還欠火候,但是想要制造一個能適應(yīng)人類生活場景的機器人,人形機器人或許是最好的選擇。據(jù)高盛預(yù)測,到2035年全球人形機器人市場規(guī)模將突破1540億美元,而中國市場的增速將更驚人。這一增長不僅源于工業(yè)自動化需求,更與人口結(jié)構(gòu)變化緊密相關(guān)——老齡化加速催生護理、陪伴場景,而制造業(yè)勞動力成本上升倒逼更進一步的“機器換人”。
行業(yè)開“卷”,技術(shù)進步,價格一降再降,這讓量產(chǎn)以及商業(yè)應(yīng)用成為可能。眼下,通過國產(chǎn)化,人形機器人的成本正在從百萬元級向20萬元邁進。華為、小米等大廠搶灘,人形機器人硬件突破、技術(shù)迭代、場景滲透的路正越來越清晰。
既要“腳踏實地”,立足產(chǎn)業(yè)實際量體裁衣,也要“仰望星空”,“卡位”布局搶占風(fēng)口,起碼要提前儲備技術(shù)形成競爭力,這已成為政企共識。
工信部2023年印發(fā)的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》明確指出,到2025年,人形機器人創(chuàng)新體系初步建立,培育2—3家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè),打造2—3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)。去年底,《南京市促進機器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動計劃(2024—2026年)》出臺,提出到2026年機器人產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展水平居全國前列,打造“1+N+1”整機體系,最后一個“1”即前瞻布局人形機器人產(chǎn)業(yè),全面推進人形機器人“大腦”“小腦”“肢體”等部件研發(fā),構(gòu)筑人形機器人通用整機平臺,初步建立人形機器人整機的小批量生產(chǎn)制造能力。
在南京各板塊園區(qū),政策與資金也在同步發(fā)力。在麒麟科創(chuàng)園,作為中國科學(xué)院、江蘇省“院省合作”共建的“區(qū)域創(chuàng)新高地”,園區(qū)已成為除北京中關(guān)村以外科創(chuàng)資源最集中的區(qū)域之一,麒麟創(chuàng)投基金堅持“投小、投早”,超前布局具身智能等新賽道,提早投資了包括中科硅紀在內(nèi)的多家“中科系”AI企業(yè),為硬核科技創(chuàng)新提供耐心資本支持。園區(qū)新引進的中科意象“腦機接口”團隊已落地進行成果轉(zhuǎn)化,完成國內(nèi)首臺腦機接口柔性電極植入機器人的生產(chǎn),并研發(fā)出無創(chuàng)導(dǎo)航手術(shù)機器人。
在中國(南京)軟件谷,園區(qū)于上周成立具身智能機器人應(yīng)用中心,試圖解決人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中數(shù)據(jù)獲取難、場景單一等痛點問題,有望填補國內(nèi)人形機器人大規(guī)模場景數(shù)據(jù)采集的空白;在江寧開發(fā)區(qū)高新園,園區(qū)正推動國產(chǎn)工業(yè)機器人龍頭埃斯頓牽頭,打造未來機器人與人工智能聯(lián)合研發(fā)實驗中心、人形機器人及核心部件中試平臺及省級機器人產(chǎn)業(yè)標桿孵化器等創(chuàng)新平臺,并謀劃建設(shè)江蘇省具身智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。
人形機器人產(chǎn)業(yè)的大幕剛剛拉開,南京已站上賽道。
新華日報·交匯點記者 李凱
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