2025年3月7日,由《機器人技術與應用》雜志社發起并聯合中國機電一體化技術與應用協會、天津大學和南開大學主辦的「2025具身智能機器人發展大會」在天津國家會展中心成功舉辦!數千人齊聚,聚焦具身智能機器人產業前沿話題,剖析產業風口,共同探尋產業融合與落地的方向。 在上午的院士專家報告環節中,浙江大學教授熊蓉圍繞《人形機器人具身智能發展挑戰與進展》這一主題,展開了主題報告。
一、技術演進路徑解析
二、產業驅動要素分析 人力需求矛盾:康養、智能制造等領域面臨結構性用工短缺。特別是在汽車裝配等復雜作業場景,現有自動化設備難以替代人類的多技能操作,而人形機器人具備共用空間作業的天然優勢。 產業鏈基礎:汽車與機器人產業積淀為人形機器人發展提供供應鏈支撐,涵蓋精密傳動、傳感器、算力模塊等關鍵環節。 技術集群突破:深度學習、強化學習算法與大模型技術的成熟,為行為智能突破提供算法基座;仿真訓練技術(如英偉達Sim2Real)則加速迭代進程。 高盛預測,如能克服產品設計、材料、技術、成本及公眾接受度等障礙,到2035年人形機器人市場規模將達1520億美元,與電動汽車市場旗鼓相當。 三、主要發展趨勢 從專用轉向通用:人形機器人研發正聚焦通用性能力突破,強調適應多場景、多任務需求。 從高動態運動轉向智能移動操作:波士頓動力雖展示高動態運動能力但產業化滯后,而特斯拉Optimus等產品引發產業界關注的核心在于智能移動操作能力的實用性價值,這標志著行業從單一功能向綜合智能的演進。
四、四大核心挑戰 數據稀缺性:接觸交互數據獲取成本高昂,現有操作數據采集方案(如實時標注、仿真生成)難以滿足高質量需求。 仿真到現實鴻溝:現有仿真平臺(如英偉達Sim2Real)對毫米級接觸交互的物理建模精度不足。 通用性與可靠性矛盾:工業應用要求高精度(0.1mm級)、高可靠性(99.99%成功率),而通用性設計需兼顧泛化能力,需在算法架構層面實現平衡。 硬件性能制約產業化:驅動器功率密度需突破3.5kW/kg閾值,傳感器動態跟蹤精度需達0.01°級,可靠性指標亟待提升至20000小時MTBF。
五、創新中心技術突破與實踐 全身協調控制:通過強化學習+機理控制融合,實現上半身作業與下半身穩定的動態耦合。實驗表明,在5kg負載、0.1mm精度作業下,機器人可保持長時間擬人化站立(>1小時),行走速度達1.5m/s。 復雜地形適應:開發單一神經網絡實現多地形(平地、斜坡、臺階、不平整路面)自適應行走,通過遺忘抑制算法解決多場景學習干擾問題。 2.操作智能體系構建 視覺伺服系統:構建通用伺服控制模型,實現無紋理物體抓?。ň?.5mm,成功率99.99%)、M4-M6螺絲裝配等精細操作,訓練效率提升百倍。 元動作學習框架:在仿真環境中訓練開關操作、插拔動作后,可直接部署至實體場景,支持擾動適應與誤差容限。 3.快速部署能力提升 語義導航:結合視覺與語言指令,實現目標場景自主定位(如"找到沙發"),支持動態障礙物規避。 工具鏈開發:構建標準化腿足、輪臂硬件平臺,配套智能感知規劃SDK,使場景部署周期縮短至1.5小時(實習生可操作)。 人形機器人與具身智能正處于技術爆發前夜,其產業化進程取決于數據、算法、硬件的協同突破。熊蓉教授表示,浙江人形機器人創新中心將持續深耕核心關鍵技術,推動具身智能從實驗室走向大規模應用,為智能制造與公共服務領域提供變革性解決方案。