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如果說機(jī)器人是“制造業(yè)皇冠頂端上的明珠”，那么貫通人工智能、高端制造、新材料等高精尖產(chǎn)業(yè)鏈的人形機(jī)器人則是其中最閃亮的那顆。
為了摘下這顆最閃亮的明珠，北京市制定機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案，來自國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研界的頭部力量去年開始在北京亦莊集結(jié)，成立了國(guó)內(nèi)首家瞄準(zhǔn)人形機(jī)器人核心技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用生態(tài)建設(shè)的創(chuàng)新中心，肩負(fù)起攻克五大共性難題的任務(wù)。如今，人形機(jī)器人通用本體原型機(jī)自主研發(fā)已初具成果。
從單打獨(dú)斗到聯(lián)合作戰(zhàn)
四個(gè)月前，跟機(jī)器人打了20多年交道的熊友軍開始了他的“二次創(chuàng)業(yè)”：參與創(chuàng)立北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心。
與傳統(tǒng)機(jī)器人不一樣，人形機(jī)器人不只長(zhǎng)得像人、有人一樣的肢體運(yùn)動(dòng)能力，更有類似人的感知、學(xué)習(xí)能力，被認(rèn)為是繼電腦、智能手機(jī)、新能源汽車之后的又一個(gè)顛覆性產(chǎn)品。
顛覆性產(chǎn)品需要顛覆性技術(shù)。這兩年，全球資本紛紛布局人形機(jī)器人領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)也雨后春筍般涌現(xiàn)出一大批創(chuàng)業(yè)公司。但熊友軍更早一步，早在2012年就開始研發(fā)人形機(jī)器人。
“這是個(gè)非常燒錢的行業(yè)，幾千萬甚至幾個(gè)億投進(jìn)去都聽不著多大聲響。”他越來越意識(shí)到，面對(duì)人形機(jī)器人研發(fā)所遇到的諸多共性難題，依靠創(chuàng)業(yè)公司單打獨(dú)斗不太可能解決。我國(guó)在這一領(lǐng)域部分環(huán)節(jié)已有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，急需把分散在各處的人、財(cái)、技術(shù)等資源聚集起來，聯(lián)合作戰(zhàn)，才能抓住先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
北京市同樣看到了這個(gè)不可錯(cuò)過的戰(zhàn)略窗口期，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)設(shè)定為戰(zhàn)略性先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。去年，本市著手籌劃并建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，列出最迫切的技術(shù)清單，涵蓋行業(yè)急需攻關(guān)的本體原型、通用大模型、運(yùn)控系統(tǒng)、工具鏈、操作系統(tǒng)等5項(xiàng)共性難題。這里面，本體原型就是人形機(jī)器人的身體，運(yùn)控系統(tǒng)是支配四肢運(yùn)動(dòng)的“小腦”，通用大模型則是“大腦”……
“過去有些任務(wù)是一家解決不了的，有些是企業(yè)覺得投入太多不如直接購(gòu)買劃算。但現(xiàn)在，需要打通從理論到研發(fā)再到應(yīng)用的全鏈條。”熊友軍說。創(chuàng)新中心成立后，優(yōu)必選、小米、京城機(jī)電等優(yōu)勢(shì)企業(yè)和實(shí)驗(yàn)室、區(qū)域創(chuàng)新中心等各種資源聚在一起，各家團(tuán)隊(duì)“抱”走各自的任務(wù)，“聯(lián)合作戰(zhàn)”也就開始了。
大腦小腦本體難題接連突破
“請(qǐng)把電源開關(guān)分類放好。”接到指令后，人形機(jī)器人立刻揮動(dòng)臂膀，伸手將開關(guān)分類擺放。如果故意打亂順序，它還能重新整理好。
這些動(dòng)作對(duì)人類來說輕而易舉，但非常考驗(yàn)機(jī)器人手、眼、腦的精準(zhǔn)配合。這正是熊友軍出任創(chuàng)新中心總經(jīng)理后要解決的第一項(xiàng)任務(wù)。
過去，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制一般是基于傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)使用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)控制，相當(dāng)于使用公式進(jìn)行計(jì)算求解。這一方式雖可靠，但卻很難覆蓋現(xiàn)實(shí)中的不同環(huán)境。于是，他和團(tuán)隊(duì)開辟出另一條路線——“模仿和強(qiáng)化學(xué)習(xí)”，就是提前為機(jī)器人采集大量人類運(yùn)動(dòng)視頻等數(shù)據(jù)，提煉出運(yùn)動(dòng)時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)的位置、速度信息供機(jī)器人“學(xué)習(xí)”。
“在可靠的基礎(chǔ)上，通過模仿學(xué)習(xí)讓人形機(jī)器人能應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化。”歷經(jīng)四個(gè)月的研發(fā)，創(chuàng)新中心在該技術(shù)上迎來突破。
他們正在攻克的另一座技術(shù)山頭是機(jī)器人如何得到大模型的加持，讓“鋼筋鐵骨”具備邏輯和理解能力。以往機(jī)器人需要依靠專家和工程師來實(shí)這一能力，現(xiàn)在則基于大模型的知識(shí)圖譜，使機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下更聰明、更聽話地執(zhí)行多種任務(wù)。
“一些制作咖啡的機(jī)器人是通過編程控制的，如果把咖啡杯換成玻璃杯就不認(rèn)識(shí)了。”他舉例，創(chuàng)新中心通過大模型讓機(jī)器人不僅認(rèn)識(shí)各種物品，還可以提前計(jì)算好抓取哪些點(diǎn)、使多大勁兒。目前，創(chuàng)新中心在通用開放人形機(jī)器人本體研發(fā)上初具成果，將集成完全自主可控的人形機(jī)器人全身運(yùn)動(dòng)控制、模型預(yù)測(cè)控制算法以及深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法。
優(yōu)化生態(tài)厚植產(chǎn)業(yè)發(fā)展沃土
北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心的建設(shè)既是“啟動(dòng)鍵”，也是“加速鍵”。
“布局建立創(chuàng)新中心，將促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聚集，加速人形機(jī)器人技術(shù)供給能力和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，還能帶動(dòng)汽車制造、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)的智能升級(jí)，加速發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。”北京經(jīng)開區(qū)汽車和智能制造產(chǎn)業(yè)專班副主任馬寧介紹。
目前，創(chuàng)新中心所在的亦莊已經(jīng)匯集110家機(jī)器人企業(yè)，形成覆蓋核心零部件、整機(jī)到應(yīng)用的機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈體系，明年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將達(dá)到百億元規(guī)模。
產(chǎn)業(yè)崛起需要生態(tài)。“研發(fā)過程中，小到零部件、大到機(jī)器人都是小批量、多樣化生產(chǎn)，有時(shí)只需要幾件，在北京去哪兒能找到工廠給我們加工？”在各地招商時(shí)，馬寧最常被問到這個(gè)問題。相比珠三角、長(zhǎng)三角地區(qū)，北京在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游還有短板，尤其在精加工配套上更明顯。
為此，亦莊專門籌辦機(jī)器人精加工中心。在馬駒橋智造基地，新落成的江豐材料廠房里正在添置和調(diào)試裝備，這里即將成為本市第一座機(jī)器人精加工中心。“之所以選在這里，是因?yàn)檫@是一家材料企業(yè)，本身有幾千種材料，恰恰可以滿足機(jī)器人零部件對(duì)于不同零部件材料的需求。”馬寧說。
與此同時(shí)，本市還在亦莊率先建成投用了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，專門為機(jī)器人打造的檢測(cè)平臺(tái)也已經(jīng)進(jìn)駐，同時(shí)設(shè)立了百億元的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基金，不斷完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)。隨著技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈上下游不斷突破，北京正在加速崛起機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、應(yīng)用示范高地和高端產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
——信息來自：金臺(tái)資訊
