江苏 人形机器人,7大“钢铁侠”企业!

IT之家 10 月 20 日消息,世界气象组织(WMO)最新发布的报告显示,2024 年大气中二氧化碳浓度飙升至历史新高,增幅创纪录,将导致全球气温在长期内持续

人形机器人7大钢铁侠企业人形机器人科技新风口

在科技飞速发展的当下人形机器人正从科幻想象逐步走进现实成为全球瞩目的科技新风口从工业生产到日常生活服务从医疗护理到教育陪伴人形机器人的潜在应用场景几乎涵盖了人类生活的方方面面这一新兴领域不仅吸引了科技巨头们的重金投入更让资本市场为之疯狂随着人工智能传感器技术机械工程等多学科的深度融合人形机器人的研发取得了突破性进展其性能和智能化程度不断提升国际机器人联合会IFR数据显示全球人形机器人市场规模正以每年超 20% 的速度增长预计到 2025 年将达数百亿美元在 2024 世界人工智能大会上18 台人形机器人组成的 十八大金刚 矩阵亮相吸引众多目光足见其在科技领域的火热程度今天就让我们一同走进人形机器人的世界深入了解 7 家在这个领域极具潜力的 钢铁侠 企业

波士顿动力机器人界的 老大哥

技术实力

波士顿动力堪称人形机器人领域的先驱和技术引领者自 1992 年成立以来便在机器人运动控制等核心技术上不断深耕积累了深厚的技术底蕴其研发的双足机器人 Atlas堪称人形机器人技术的集大成者展现出了令人惊叹的灵活性和平衡能力

在一段广为流传的视频中Atlas 不仅能够在复杂的户外地形上健步如飞轻松跨越各种障碍物还能完成诸如后空翻跑酷等极具挑战性的动作其动作的流畅性和协调性甚至超越了人类的某些极限这背后是波士顿动力在机器人动力学运动学传感器融合人工智能算法等多方面的卓越技术创新例如Atlas 配备了先进的力传感器和惯性测量单元能够实时感知自身的姿态和与地面的接触力通过复杂的算法快速调整关节角度和运动轨迹从而实现稳定而灵活的运动这种对机器人运动的精准控制使 Atlas 在众多人形机器人中脱颖而出成为了技术实力的象征

应用领域

凭借强大的技术实力波士顿动力的机器人产品在多个领域得到了广泛应用在军用领域其研发的四足机器人 Spot 曾被美国军方用于侦察监视和物资运输等任务Spot 小巧灵活能够适应各种复杂的战场环境如山地丛林和城市废墟等为士兵提供了重要的情报支持同时也减少了士兵在危险环境中的暴露风险

在商用领域波士顿动力同样取得了显著进展2022 年其推出的 Stretch 机器人成功获得了 DHL 供应链的 1500 万美元订单用于北美仓库的自动化Stretch 机器人具备全向移动能力和高精度的机械臂能够高效地完成货物的装卸和搬运任务在实际应用中它可以在仓库中自由穿梭准确地抓取和放置各种尺寸的包裹大大提高了仓储物流的效率有效缓解了劳动力短缺的问题

特斯拉电动汽车巨头的机器人跨界

技术特色

作为全球电动汽车领域的领军企业特斯拉在人形机器人领域同样展现出了强大的技术实力和创新能力其推出的人形机器人 Optimus自诞生以来便备受关注Optimus 融合了特斯拉在自动驾驶人工智能电池技术等多方面的核心技术具备高度的智能化和灵活性

在运动控制方面Optimus 采用了先进的电机和传动系统能够实现快速精准的动作其关节设计仿照人类关节拥有多个自由度使得机器人的动作更加自然流畅在 2024 年的展示中Optimus 成功完成了接球动作其手部的 22 个自由度使其能够像人类一样灵活地控制手指完成精细的抓握动作这一技术突破让人们看到了人形机器人在复杂操作任务中的潜力

在人工智能算法方面特斯拉将其在自动驾驶领域积累的深度学习算法应用于 Optimus使其能够通过视觉传感器实时感知周围环境并做出智能决策Optimus 配备了与特斯拉汽车同款的 FSD 芯片具备强大的计算能力能够快速处理大量的视觉信息实现自主导航避障和任务执行在实际测试中Optimus 能够在复杂的室内环境中自主行走避开障碍物准确地找到目标物体并完成抓取和搬运任务展现出了出色的环境适应能力和任务执行能力

商业前景

特斯拉对 Optimus 的商业前景充满信心制定了宏伟的商业化计划马斯克曾多次表示未来每个人都可能拥有一台特斯拉人形机器人Optimus 将成为人们生活和工作中的得力助手特斯拉计划首先将 Optimus 应用于自家的工厂生产线替代人类完成一些危险重复和高强度的工作如零部件搬运焊接组装等这不仅可以提高生产效率降低人力成本还能减少工伤事故的发生提升生产的安全性和稳定性

从长远来看特斯拉希望将 Optimus 推广到更多的行业和领域如物流配送医疗护理家庭服务等在物流配送领域Optimus 可以在仓库中进行货物的分拣和搬运提高物流效率在医疗护理领域它可以协助医护人员照顾病人为病人提供基本的生活护理和陪伴服务在家庭服务领域Optimus 可以帮助人们打扫卫生做饭照顾老人和儿童等让人们的生活更加便捷和舒适随着技术的不断进步和成本的降低Optimus 有望在未来几年内实现大规模商业化生产成为特斯拉新的利润增长点同时也将对全球机器人产业和相关行业产生深远的影响

本田汽车巨头的机器人情怀

研发历程

本田作为全球知名的汽车制造商在人形机器人领域同样拥有着深厚的技术积累和悠久的研发历史早在 1986 年本田就开启了人形机器人的研发之旅其研发团队怀揣着对未来科技的无限憧憬致力于打造一款能够与人类自然交互协助人类工作和生活的人形机器人经过多年的艰苦探索和技术攻关1993 年本田推出了类人型机器人 P1这是本田在人形机器人领域的重要里程碑P1 身高 1.9 米多体重 175 公斤虽然外形略显笨重且电源和控制电脑都放在主体之外但它却实现了重大突破能够模拟人类全身运动如开关门抓东西搬运等为后续的研发奠定了坚实的基础

此后本田不断对机器人进行优化和升级相继推出了 P2P3 机器人这两款机器人在设计上更加精致主机控制马达电池无线通讯等必要元件都被整合在外壳内不仅行走速度更快还实现了无线遥控使其操作更加便捷和灵活2000 年本田推出了具有划时代意义的人形机器人 ASIMO一经亮相便震惊了全球科技圈ASIMO 身高 1.2 米采用了宇航员的造型它具备了前所未有的行走和运动能力能够以流畅的双腿直立行走这一技术突破让人们看到了人形机器人在未来实际应用中的巨大潜力

在接下来的十多年里本田持续对 ASIMO 进行技术升级和功能拓展2006 年第二代 ASIMO 机器人发布它在智能化方面取得了显著进展不仅具备行走功能与各种人类肢体动作更拥有了人工智能可以预先设定动作依据人类的声音手势等指令来从事相应动作还具备了基本的记忆与辨识能力2011 年第三代 ASIMO 机器人问世此次改进主要集中在认知功能及身体功能两方面在认知功能上ASIMO 实现了自律行动和语音识别能力的提升能够对视觉听觉及触觉等各种传感器获取的信息进行综合判断自主选择行动在身体功能上其行走功能得到进一步优化扩大了双足的可动范围能够实时寻找双足着地位置可连续完成单足跳跃及双足跳跃等动作最高速度也提高到了 9km/h

技术突破

ASIMO 在技术上的突破是多方面的对人形机器人行业的发展产生了深远的影响在行走技术方面ASIMO 采用了 I-WALK (Intelligent Real-time Flexible Walk) 技术这是一种智能实时灵活行走技术能够实时预测下一步的动作并提前改变自身重心来调节整体动作的连贯性通过这种技术ASIMO 能够实现自然流畅的行走奔跑跳跃等动作甚至可以在凹凸不平的路面上稳定行走其行走的稳定性和灵活性在当时远超同类产品这种先进的行走技术为后来人形机器人的运动控制提供了重要的参考和借鉴推动了整个行业在行走技术方面的研究和发展

在表情模拟和人机交互方面ASIMO 同样取得了令人瞩目的成果它配备了先进的传感器和人工智能算法能够识别人类的声音手势和面部表情并做出相应的反应例如ASIMO 可以与人类进行简单的对话交流理解人类的指令并执行任务它还能够通过手部的传感器实现精细的操作如打开瓶子倒出液体进行手语交流等在与人类互动时ASIMO 的表情和动作自然流畅能够给人带来亲切友好的感觉极大地提升了人机交互的体验这种出色的人机交互能力为人形机器人在服务教育医疗等领域的应用开辟了广阔的前景促使更多的研究机构和企业关注人机交互技术在人形机器人中的应用和发展

傅利叶智能专注创新的后起之秀

产品特性

傅利叶智能作为人形机器人领域的后起之秀凭借其独特的技术创新和产品设计在短时间内赢得了广泛关注2023 年 7 月 6 日傅利叶智能在世界人工智能大会上发布了首款 GR - 1 通用人形机器人这款机器人采用了自研 FSA 高性能一体化执行器拥有强大且灵活的运动性能堪称人形机器人领域的一颗新星

GR - 1 通用人形机器人身高 1.65 米体重 55 公斤全身自由度多达 40 个后续升级版本最多达 54 个最大关节模组峰值扭矩可达 300NM步行速度可达到 5KM/h负重 50 公斤它拥有高度仿生的躯干构型和拟人的运动控制具备快速行走敏捷避障稳健上下坡抗冲击干扰等运动功能在实际展示中GR - 1 能够在复杂的地形上快速行走遇到障碍物时能够迅速做出反应灵活地避开障碍物其避障的速度和准确性令人惊叹在上下坡的测试中GR - 1 也表现出色能够保持稳定的姿态顺利完成上下坡动作展现出了强大的运动适应能力

应用场景

傅利叶智能的 GR - 1 通用人形机器人在多个领域展现出了巨大的应用潜力在工业制造领域它可以用于自动化生产线执行精确装配搬运和检测任务在一家汽车制造工厂的实际应用中GR - 1 能够准确地抓取汽车零部件按照预设的程序进行精确装配其装配的精度和效率远超人工操作大大提高了生产效率和产品质量

在康复医疗领域傅利叶智能有着深厚的技术积累和丰富的实践经验其研发的康复机器人已经在全球 40 多个国家和地区的 2000 多家医院得到应用GR - 1 通用人形机器人凭借其灵活的运动能力和精准的动作控制能够辅助患者进行物理治疗帮助患者进行上肢和手部的康复训练提高患者的运动能力和协调性对于一些因中风导致上肢运动障碍的患者GR - 1 可以通过模拟人类的动作引导患者进行康复训练帮助患者逐渐恢复上肢的运动功能

在居家服务领域随着人口老龄化的加剧对养老陪护和家庭服务的需求日益增长GR - 1 通用人形机器人可以作为智能助手帮助家庭成员完成家务照顾儿童或老人甚至提供娱乐和陪伴服务在一个实际的家庭场景测试中GR - 1 能够帮助老人打扫房间准备简单的饭菜还能陪伴老人聊天下棋为老人的生活带来了便利和乐趣

优必选中国机器人的领军者

产品矩阵

优必选作为中国机器人领域的领军企业自 2012 年成立以来凭借其在机器人技术和人工智能领域的深厚积累构建了丰富多样的产品矩阵涵盖了教育物流康养商用服务等多个领域其中Walker 系列人形机器人堪称其明星产品代表了优必选在人形机器人研发领域的最高水平

Walker X 是 Walker 系列的重要成员它身高 1.3 米体重 63 公斤相比上一代产品身高降低了 10 厘米重量减轻了 14 公斤这使得它在稳定性和灵活性上有了显著提升更适合家庭服务等场景Walker X 搭载了 41 个高性能伺服关节具备多维力觉多目立体视觉全向听觉和惯性测距等全方位的感知系统能够实现复杂地形自适应平稳快速行走手眼协调操作等八大核心功能在实际应用中Walker X 可以在 20 度的斜坡上行走并实现坡度实时自适应可以在 15 厘米高度的台阶上上下楼梯以及在 3 厘米不平整地面稳定行走在智能化方面Walker X 采用 U - SLAM 视觉导航技术实现自主路径规划基于深度学习的物体检测与识别算法人脸识别算法和跨风格人脸数据生成技术使其能够在复杂环境中识别人脸手势物体等信息丰富准确地理解和感知外部环境它还具备手眼协调等 AI 和机器人集成技术可以提供更加精准灵活的服务具备物体识别分拣与操作能力可以自主操控冰箱咖啡机吸尘器等家电

为了满足工业制造领域的需求优必选推出了工业版人形机器人 Walker S 系列该系列机器人在整机设计硬件性能运动性能及 AI 能力均达到行业领先水平在真实场景应用中展现出强大的适应力与人性化特点通过集成化的头部设计Walker S 系列集视觉灯语语音交互于一体使交互体验更加自然流畅和贴近人类习惯在东风柳汽吉利汽车一汽红旗等汽车企业的生产线上Walker S 系列已经开始进行实训执行智能搬运智能分拣智能质检螺丝拧紧零件安装过程材料操作等多种任务在实际生产过程中Walker S 系列能够与人类工人协同工作提高生产效率降低劳动强度同时还能保证生产的准确性和稳定性为工业制造的智能化升级提供了有力支持

市场布局

在市场布局方面优必选展现出了全球化的视野和战略眼光其产品和解决方案已经覆盖了全球 6 大洲超过 40 多个国家和地区在人工智能教育智慧物流智慧康养等领域取得了显著的市场份额在人工智能教育领域优必选通过 硬件 + 软件 + 内容 + 服务 完整的教育生态助力全球众多国家开展人工智能教育在中国优必选已为超过 3000 所学校提供人工智能及机器人教育如深圳人工智能教育普及项目目前已经覆盖深圳市 700 余所中小学的 22 万名中小学生并为深圳培育了一支近 2000 名人工智能教育领域的高素质教师队伍

在智慧物流领域优必选的 AMR 智能物流机器人和人形机器人已经在顺丰等物流企业中得到应用提高了物流仓储和运输的效率在顺丰的仓库中优必选的机器人能够自主导航准确地抓取和搬运货物实现货物的快速分拣和配送大大提高了物流作业的效率和准确性在智慧康养领域优必选的康养机器人为老年人和残疾人提供了生活辅助和健康护理服务在一些养老机构中康养机器人可以帮助老人进行日常活动如起床行走进食等还能实时监测老人的健康状况为老人的健康保驾护航

2023 年 12 月 29 日优必选在香港交易所主板成功挂牌上市成为中国 人形机器人第一股这一重要事件不仅为优必选的发展注入了强大的资金支持也进一步提升了其品牌知名度和市场影响力未来优必选将继续加大在技术研发和市场拓展方面的投入不断完善产品矩阵拓展应用场景加强与全球合作伙伴的合作致力于成为全球人形机器人领域的领导者

宇树科技创新驱动的行业黑马

技术创新

宇树科技作为一家专注于机器人研发的高科技企业自 2016 年成立以来始终坚持技术创新在机器人核心零部件和运动控制算法等方面取得了一系列突破性成果在核心零部件研发上宇树科技成功实现了高扭矩关节电机减速器控制器等关键部件的自主研发其研发的高扭矩关节电机最大扭矩可达 360Nm为机器人的强劲动力输出提供了坚实保障在人形机器人 Unitree G1 上配备了 23 - 43 个关节电机借助先进的强化学习算法能够轻松完成跳跃上下楼梯等极具挑战性的动作与特斯拉 Optimus 相比G1 在运动灵活性和稳定性上优势尽显Optimus 主要依赖线性执行器虽然成本相对较低但在性能表现上存在一定局限且运动控制多基于预编程而 G1 凭借实时感知与强化学习实现的全身运动控制能够更好地适应复杂多变的环境

在运动控制算法方面宇树科技自主研发的算法能够实现机器人的高度灵活运动和精准控制以其四足机器人为例通过先进的算法能够在复杂地形上快速奔跑跳跃甚至完成后空翻等高难度动作在一次户外测试中宇树科技的四足机器人在崎岖的山地中如履平地快速穿越各种障碍物展现出了强大的环境适应能力和运动控制能力这种先进的运动控制算法同样应用于人形机器人使人形机器人在行走跑步抓取物体等方面表现出色动作更加自然流畅

产品亮点

宇树科技的人形机器人产品以其出色的灵活性和稳定性著称在市场上独树一帜以人形机器人 H1 为例它身高约 180 厘米体重约 70 公斤最大关节扭矩能达到 360 Nm不仅能够完成原地转体倒立转体等复杂动作甚至能完成原地空翻这在人形机器人中是非常罕见的在 2025 年春晚的舞台上16 台宇树 H1 人形机器人与新疆艺术学院的演员共同带来创意融合舞蹈秧 BOT它们身着大花袄手持花绢动作整齐划一不仅能精准地跟随音乐节奏舞动身体还能灵活地变换队形甚至玩起了高难度的转手绢高精度 3D 激光 SLAM 自主定位和导航多智能体协同规划先进组网方案和全身 AI 运动控制等技术的加持让它们在舞台上的每一步都稳健有力每一个动作都流畅自然完美诠释了科技与艺术融合的魅力

H1 还配备了 360° 全景深度感知技术就像长了许多双眼睛能将周围环境看得一清二楚这为其在复杂地形和环境中自主行走和奔跑提供了强大的适应性和稳定性无论是在平坦的地面还是崎岖的山路H1 都能稳定前行遇到障碍物时能够迅速做出反应灵活地避开在智能交互方面H1 通过先进的 AI 算法得以 听懂 音乐不仅能跟上音乐的节奏还能根据音乐实时调整动作让跳出来的舞蹈又稳又好看而非简单的机械舞动这种出色的智能交互能力使得 H1 在与人类互动时更加自然流畅能够更好地满足人们在不同场景下的需求

小米科技巨头的机器人布局

技术优势

小米作为全球知名的科技巨头在人形机器人领域同样展现出了强大的技术实力和创新能力2022 年 8 月小米推出了全栈自研人形仿生机器人 CyberOne内部艺名 铁大一经亮相便引起了全球科技界的广泛关注CyberOne 身高 177CM体重 52KG是一款真正意义上的全尺寸人形仿生机器人它集成了小米在人工智能机械工程传感器技术等多方面的先进技术具备高情商可感知人类情绪视觉敏锐可对真实世界三维虚拟重建小脑 发达可实现双足运动姿态平衡四肢强健动力峰值扭矩 300Nm 等领先技术能力

CyberOne 搭载了小米自研的 Mi - Sense 深度视觉模组结合 AI 交互算法使其不仅拥有完整的三维空间感知能力更能够实现人物身份识别手势识别表情识别这一技术突破使得 CyberOne 能够像人类一样感知周围环境理解人类的意图并做出相应的反应在实际测试中CyberOne 能够准确地识别出不同人的身份和表情根据人类的手势指令完成各种任务如拿取物品开关门等在与人交流时CyberOne 能够通过语音和表情与人类进行自然互动给人带来亲切友好的感觉

在运动控制方面CyberOne 支持多达 21 个自由度并能实现各自由度 0.5ms 级别的实时响应可充分模拟人的各项动作机器人的运动性能与各关节电机性能息息相关而人形机器人对于电机的要求则更为苛刻需要在尽可能小体积的前提下爆发出更强劲的动能以 CyberOne 上肢关节电机为例小米自研了一枚重量仅为 500g额定输出扭矩高达 30nm 的高效电机保证了上肢的灵活性CyberOne 髋关节主要电机瞬时峰值扭矩可达 300nm配合自研的人形双足控制算法行走姿态更加平稳在实际展示中CyberOne 能够在不同的地形上稳定行走如斜坡台阶等还能完成一些简单的舞蹈动作其动作的流畅性和稳定性令人惊叹

未来规划

小米对 CyberOne 的未来应用规划充满了想象力致力于将其打造成为人们生活和工作中的得力助手短期内小米计划将 CyberOne 应用于自有制造系统替代人类完成一些危险重复和高强度的工作如在 3C 和汽车制造领域执行零部件搬运组装检测等任务这不仅可以提高生产效率降低人力成本还能提升生产的安全性和稳定性在小米的工厂中CyberOne 已经开始进行一些简单任务的测试如在流水线上搬运零部件其工作效率和准确性得到了初步验证

从长远来看小米希望 CyberOne 能够走进千家万户为人们提供更加便捷智能的生活服务在家庭场景中CyberOne 可以帮助人们打扫卫生照顾老人和儿童陪伴娱乐等它可以像家庭管家一样管理家庭事务提醒人们各种重要事项在老人需要帮助时CyberOne 能够及时提供协助如搀扶老人起身拿取药品等在儿童学习和玩耍时CyberOne 可以作为学习伙伴和娱乐伙伴陪伴儿童成长在商业领域CyberOne 也有着广阔的应用前景它可以在商场酒店餐厅等场所提供服务如引导顾客解答咨询送餐服务等在商场中CyberOne 可以为顾客提供商品推荐和导航服务帮助顾客快速找到所需商品在酒店中CyberOne 可以协助办理入住和退房手续为客人提供贴心的服务

为了实现这些目标小米将继续加大在机器人技术研发方面的投入不断提升 CyberOne 的性能和智能化程度未来小米有望在机器人核心零部件人工智能算法人机交互技术等方面取得更多的突破推动人形机器人技术的不断进步同时小米还将积极拓展与其他企业和机构的合作共同探索人形机器人的应用场景和商业模式促进人形机器人产业的健康发展相信在不久的将来CyberOne 将以更加智能灵活的姿态出现在人们的生活中为人们带来全新的生活体验

未来展望人形机器人的无限可能

这 7 家企业在人形机器人领域各具特色波士顿动力凭借深厚的技术积累和卓越的运动控制能力成为行业的技术标杆特斯拉以电动汽车技术为依托赋予人形机器人强大的智能化和商业潜力本田的 ASIMO 开启了人形机器人的实用化探索为行业发展奠定了基础傅利叶智能专注创新在运动性能和应用场景拓展上表现出色优必选构建了丰富的产品矩阵实现了全球化的市场布局宇树科技凭借技术创新和产品的灵活性成为行业的黑马小米则凭借强大的技术研发能力和对未来的清晰规划为人形机器人的发展注入了新的活力

随着技术的不断进步和创新人形机器人行业的未来充满了无限可能在技术突破方面人工智能传感器技术机械工程等多学科的融合将进一步提升人形机器人的性能和智能化程度人形机器人将具备更强大的感知能力能够更加准确地理解人类的语言表情和动作实现更加自然流畅的人机交互在运动控制方面将实现更加精准和灵活的运动能够适应更加复杂多变的环境和任务需求

在市场应用方面人形机器人将在更多领域得到广泛应用在工业领域人形机器人将与人类工人协同工作提高生产效率降低劳动强度推动工业制造的智能化升级在医疗领域人形机器人将协助医护人员进行手术护理和康复治疗提高医疗服务的质量和效率在服务领域人形机器人将为人们提供更加便捷智能的生活服务如家庭清洁购物配送教育陪伴等满足人们日益增长的生活需求

当然人形机器人行业的发展也面临着一些挑战如技术成本高安全性和伦理问题等但随着技术的不断成熟和完善这些问题有望逐步得到解决相信在不久的将来人形机器人将成为我们生活和工作中不可或缺的一部分为人类社会的发展带来巨大的变革


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