作者| 金旺

欄目| 機(jī)器人新紀(jì)元

2024年3月27日，浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心正式成立，與之一并亮相的，還有領(lǐng)航者1號(hào)人形機(jī)器人。

浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心坐落于浙江省寧波市，是由寧波市政府與浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所熊蓉教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合組建，為的正是研究人形機(jī)器人。

就在前不久，浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心發(fā)布了第二代人形機(jī)器人領(lǐng)航者2號(hào)，領(lǐng)航者2號(hào)也有了一個(gè)新的名字，NAVIAI，NAVIAI也是該創(chuàng)新中心首個(gè)具備精確技能作業(yè)能力的人形機(jī)器人。

相較于一代人形機(jī)器人，NAVIAI不僅長大了一號(hào)（身高為165cm，體重為60kg），據(jù)官方表示，這代人形機(jī)器人還具備了以下四個(gè)特點(diǎn)：

全身協(xié)調(diào)穩(wěn)定行走，這代產(chǎn)品突破了非線性模型預(yù)測(cè)控制和全身運(yùn)動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)更協(xié)調(diào)穩(wěn)定的行走，雙臂自然擺動(dòng)輔助平衡，并降低了行走著地的聲音；

擬人全身模仿學(xué)習(xí)，采用隱空間優(yōu)化與融合模型預(yù)測(cè)控制的動(dòng)作模仿學(xué)習(xí)，能夠快速學(xué)習(xí)新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)高自由度作業(yè)臂連續(xù)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)下穩(wěn)定站立；

類人具身智能導(dǎo)航，采用大模型結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)的決策規(guī)劃框架，兼顧用戶指令理解與開放空間感知，賦予人形機(jī)器人智能交互導(dǎo)航能力；

通用高精智能控制，突破了長序列操作任務(wù)行為決策與可泛化高精度伺服控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了雜亂堆疊場(chǎng)景高效桌面整理與可泛化亞毫米精度軸孔裝配。

在近日開幕的2024世界機(jī)器人大會(huì)（WRC 2024）上，浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心展出了他們新發(fā)布的人形機(jī)器人NAVIAI，他們甚至在展臺(tái)模擬零售場(chǎng)景搭建了一個(gè)“雜貨鋪”，站在“柜臺(tái)”內(nèi)的NAVIAI可以隨時(shí)從貨架上取下飲料，遞到“結(jié)賬臺(tái)”上。

這樣有靈性的人形機(jī)器人，也引來了不少圍觀。

而關(guān)于這款人形機(jī)器人、浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，以及人形機(jī)器人熱鬧的2024年，我們和浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心首席科學(xué)家、浙江大學(xué)求是特聘教授熊蓉教授進(jìn)行了一場(chǎng)對(duì)話，熊蓉教授告訴了我們她對(duì)這些問題的理解。

01 人形機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化，依然處于初級(jí)階段

問：浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心對(duì)于人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的價(jià)值和意義是什么？

熊蓉：浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心是以人形機(jī)器人產(chǎn)品打造為牽引，推動(dòng)人形機(jī)器人技術(shù)發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)上游核心零部件供應(yīng)鏈，并推動(dòng)人形機(jī)器人在下游真實(shí)場(chǎng)景落地應(yīng)用，借由這一方式推動(dòng)人形機(jī)器人產(chǎn)品、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展。

問：現(xiàn)在人形機(jī)器人硬件本體標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展到了怎樣的一個(gè)程度？

熊蓉：人形機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化目前還處于大家剛開始探討的階段，雖然人形機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展了50年，但在過去50年里，人形機(jī)器人一直是研究領(lǐng)域的問題，直到去年才真正進(jìn)入到了產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段。

現(xiàn)在相關(guān)的標(biāo)委會(huì)也都在設(shè)立人形機(jī)器人的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)人形機(jī)器人相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立。

但我覺得這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)更多包括規(guī)范、應(yīng)用的輸出，由此帶動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，至于說我們是不是要去統(tǒng)一人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)，乃至硬件本體，目前還處于一個(gè)百花齊放的狀態(tài)。

就像計(jì)算機(jī)最初都是各家有各家的標(biāo)準(zhǔn)，直到發(fā)展到一定階段，大家才開始做兼容、標(biāo)準(zhǔn)化。

02 大模型用于運(yùn)動(dòng)控制，穩(wěn)定性是關(guān)鍵

問：浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心剛剛發(fā)布的NAVIAI，在運(yùn)動(dòng)控制這一塊用到的是怎樣的控制算法？

熊蓉：我們這次展出的兩臺(tái)演示行走的人形機(jī)器人，一臺(tái)用的是非線性模型預(yù)測(cè)控制+全身控制，而且我們是基于開源方案做了優(yōu)化和改進(jìn)，所以可以看到它在走路的時(shí)候，它的雙臂和腰會(huì)根據(jù)它的步幅和步速自動(dòng)進(jìn)行自然的調(diào)整，從而有了這樣一個(gè)擬人化行走的形態(tài)。

另外一臺(tái)人形機(jī)器人，我們是用強(qiáng)化學(xué)習(xí)方式來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。

此外，我們?cè)谡古_(tái)上還有一臺(tái)灰色的人形機(jī)器人，它站在屏幕前面，我們?cè)诖髸?huì)期間會(huì)讓它做定時(shí)的講解功能演示，在講解演示過程中，它整個(gè)手臂會(huì)連續(xù)動(dòng)態(tài)地運(yùn)動(dòng)。

因?yàn)槲覀冞@臺(tái)人形機(jī)器人的手臂具備作業(yè)能力，會(huì)有負(fù)載要求，每條手臂重6.5公斤，這種連續(xù)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上對(duì)人形機(jī)器人的穩(wěn)定控制帶來了很大的挑戰(zhàn)。

我們今年3月發(fā)布一代人形機(jī)器人時(shí)，一代人形機(jī)器人的手臂要比二代輕一些，但依然需要通過兩條腿不停地動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)來保持身體平衡。這次需要讓機(jī)器人始終保持站立狀態(tài)，控制空間很小，對(duì)控制技術(shù)帶來了很大的挑戰(zhàn)。

我們這一代人形機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的能力，是將機(jī)理控制、模仿學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行了打通，形成了現(xiàn)在的融合控制算法。

此外，我們現(xiàn)在的人形機(jī)器人已經(jīng)在展廳講解和工業(yè)場(chǎng)景中的裝配、分揀等技能作業(yè)方面有一些落地應(yīng)用。

問：運(yùn)動(dòng)控制方面，NAVIAI是否有用到了大模型？

熊蓉：我們?cè)诮换シ矫嬗杏玫秸Z言大模型，但是視覺的話，我們要保證可靠性、穩(wěn)定性，我們自己有一套三維重構(gòu)和檢測(cè)識(shí)別算法。

技能作業(yè)方面，我們用的是自己提出的一套方法構(gòu)建的技能作業(yè)模型，它是通用的，可以用到各種視覺、力覺伺服控制系統(tǒng)中。

基于這套架構(gòu)和算法，我們的人形機(jī)器人在今年3月已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，例如將插頭插到插座中，現(xiàn)在用同樣的技術(shù)可以拿工具進(jìn)行打螺絲作業(yè)。

03 人形機(jī)器人服務(wù)人類，至少還要五年

問：人形機(jī)器人要進(jìn)入家庭場(chǎng)景扮演保姆的角色，難點(diǎn)在哪里？

熊蓉：即使是輪式移動(dòng)機(jī)器人，現(xiàn)在大都是在有一定限定的場(chǎng)景中使用，如果到了一個(gè)新環(huán)境里，往往還需要人先對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行部署，當(dāng)人流量較大時(shí)，依然會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行任務(wù)失敗的情況。

從操作角度來看，我們?nèi)粘Ｉ钪羞@么多物體是否都能準(zhǔn)確認(rèn)知，例如我們讓人形機(jī)器人端茶倒水，我們?cè)瓉碚J(rèn)為用大模型是OK的，但真用大模型執(zhí)行這樣的任務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，茶壺、公道杯都識(shí)別不出來。

所以其實(shí)技術(shù)都還在一個(gè)推進(jìn)過程中。

問：您覺得人形機(jī)器人真正進(jìn)入我們實(shí)際生活中還需要多久？

熊蓉：如果不是兩條腿的話，可能在五年左右會(huì)先在商用環(huán)境中從事服務(wù)性工作。

問：您認(rèn)為人形機(jī)器人的合理價(jià)格區(qū)間應(yīng)該在一個(gè)怎樣的價(jià)位段？

熊蓉：如果是家庭場(chǎng)景的話，首先人形機(jī)器人要能滿足人類對(duì)人形機(jī)器人任務(wù)性的需求，類似保姆，實(shí)際上，保姆行業(yè)在未來社會(huì)發(fā)展中會(huì)變得越來越貴，我覺得人形機(jī)器人的價(jià)格可以參照一臺(tái)大眾消費(fèi)得起的車的價(jià)格來定義。

問：現(xiàn)在機(jī)器人熱潮已經(jīng)在呈現(xiàn)一個(gè)收緊的趨勢(shì)嗎，從產(chǎn)業(yè)大繁榮進(jìn)入產(chǎn)業(yè)淘汰賽？

熊蓉：一定會(huì)有這樣一個(gè)過程，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也會(huì)是由市場(chǎng)讓有技術(shù)并且具有產(chǎn)品理念的團(tuán)隊(duì)沉淀下來，將人形機(jī)器人最終做扎實(shí)。