人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術,有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車之后的顛覆性產品,商業潛力巨大。2024年,我國人形機器人快速發展,產品密集發布、關鍵零部件性能提升、核心技術集中突破,產業進入“井噴前夜”。
1月13日,“中國電子報編輯選擇——2024年人形機器人10大創新產品”正式出爐。基于企業自愿申報,本次編輯選擇綜合考察了企業所申報產品的創新性、成長性和影響力等多個指標,評選出10款人形機器人創新產品,旨在為行業發展樹立典范,為市場搭建價值趨向,為企業決策提供參考。
此次入選的10款創新產品涵蓋了雙足行走、輪式、交互仿生等多種類型的人形機器人,它們具備國產化程度高、運動能力強、負重力量大、操作精細、交互順暢、智能程度高等性能特征,整體展現出“類人化”的技術發展趨勢。
擁有廣闊的關節運動空間,全身23至43個關節,最大關節扭矩達到120N.m,可進行高難度的動態動作,如動態站起、坐下折疊、舞棍等。G1選配Dex3-1力控靈巧手結合力位混合控制,靈敏可靠,可以模擬人手實現對物體的精準操作。Unitree G1首開人形機器人在消費級市場的嘗試,在設計中引入供電模塊支持2小時的續航標準,并且支持快速拆卸,便于用戶使用。在銷售渠道拓展方面,上架了電商平臺。
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“天工”是全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人,能以6公里/小時的速度穩定奔跑,不斷升級后目前實測平均時速可達10公里/小時,最高奔跑速度已提升至全球領先的12公里/小時,且能在斜坡、樓梯、草地、碎石、沙地等多種地形平穩移動。“天工”已具備帶有視覺感知的泛化移動能力,能輕松應對溝壑、大高度差等復雜地形,并擁有強大的抗干擾能力,受外力沖擊依然能保持穩態。同時,“天工”具備開源開放性和兼容擴展性,可以實現靈活擴展軟件、硬件等功能模塊,科研機構及機器人相關企業可基于“天工”母平臺的軟硬件功能進行二次開發。
在硬件配備、負載能力、運動能力多模態感知、大模型集成等方面綜合實力突出。在硬件方面,Walker S1具備41個高性能伺服關節,能夠負載15公斤行走,展現出高度的靈活性和穩定性,滿足復雜的工業環境的要求。Walker S1通過融合多模態規劃大模型和語義VSLAM導航技術,具備高級意圖理解和細粒度任務規劃能力,能夠在不同環境中執行多樣化任務。Walker S1引領中國人形機器人產業商業化落地,目前已經進入比亞迪、東風柳汽、吉利汽車等在多個汽車制造工廠進行實訓,執行搬運、分揀、質檢等任務,展現了人形機器人在工業制造領域應用的可能性。
“Galbot G1”是一款輪式、雙臂、身體可折疊的人形機器人,“Galbot G1”采用了物理仿真合成大規模高質量數據的技術路線進行學習。抓取隨機堆放、從未見過的透明、高光等物體,在國際范圍內首次實現了成功率在95%以上,并進一步掌握類似開柜子、開抽屜、晾衣服等泛化操作技能。在商業化應用方面,“Galbot G1”正在探索在無人零售場景落地,可以理解用戶的自然語言指令,并準確地執行拿取、送到用戶手中。
共有55個自由度(DOF),最高關節扭矩達400Nm,最高轉速達25rad/s,在這些指標下,星動STAR1具備了業界最先進的動態性能,室外線自由度腰部輕松完成自然步態下的穩定行走、奔跑、跳躍等復雜的運動;在自主研發的7自由度高精度仿生機械臂和12個全主動自由度的高性能靈巧手XHAND1等核心硬件的加持下,星動STAR1執行精細操作任務的能力大幅提升,可適應多種應用需求。
“夸父”是國內首款可跳躍、可適應多地形行走的開源鴻蒙人形機器人,擁有完全開放的運控和應用開發接口以及完善的仿真平臺,搭載華為云盤古大模型,可實現人形機器人多場景智聯應用。目前,“夸父”已在工業制造、展廳導覽、科研教育等多個領域展開廣泛應用,展現了穩定的批量化落地能力。
作為國內首個具有精確技能作業能力的人形機器人,“領航者2號”硬件性能和精準操作是其最大優勢。“領航者2號”單臂負載達到5公斤,自重負載比超過0.75,末端控制精度達到0.1毫米;同時,突破了長序列操作任務行為決策與可泛化高精度伺服控制技術,實現了雜亂堆疊場景高效桌面整理與可泛化亞毫米精度軸孔裝配。采用隱空間優化與融合模型預測控制的動作模仿學習,能夠快速學習新動作。在商業化進程方面,“領航者2號”可完成工業裝配環節的打螺絲、3C涂覆等工作。
“CL系列”在硬件方面,采用中空關節設計,實現動力和通信線纜排布優化,大幅提升機器人的穩定性和活動范圍;高力矩密度關節能夠輸出強大扭矩并實現高性能關節控制,全面提升運動控制算法的控制效果,讓機器人以流暢、穩定的姿態完成復雜的全身運動。在運動和感知方面,“CL”實現與復雜地形實時的交互運動,讓人形機器人突破盲走的局限;基于實時目標感知,實現了移動狀態下的物體識別、任務規劃和協調控制的閉環,可以有效應對任務變化。
“匯童8”整身擁有近30個自由度,運動性能、作業能力、環境適應能力表現優異。“匯童8”實現了國際首個多模態運動展示,可實現摔倒爬起、上下臺階、匍匐前進、單腳跳躍、雙腳離地奔跑等一系列高難度動作,突破了基于高速視覺伺服的靈巧動作控制,全身協調自主反應等關鍵技術。同時,“匯童8”在高扭矩密度伺服電機、高爆發力控關節、運動控制減速器等核心零部件領域實現了自主研發國產化,并且突破了高爆發一體化驅動、仿生控制、剛柔耦合系統集成等核心軟件技術。在商業化方面,“匯童8”瞄準應急救援及公共安全領域,已經開始與合作單位進行實戰應用的模擬與演練。
“小柒”是仿生人形機器人類別的代表產品,其擬人化程度高,外貌、皮膚和靈巧的雙手都與真人極為相似,更容易被人們接受和親近。“小柒”具備先進的表情對話系統、行業垂直大模型和智能協同控制能力,能夠與用戶進行自然語言交互,高效完成多種專業服務應答任務。2024年,“小柒”在多個展會及各類活動中擔任會議信息咨詢員、講解員和引導員等角色,取得良好效果;同時,小柒可以為大模型內容預訓練服務提供交互內容,具備大規模商業化的潛力。