智東西（公眾號：zhidxcom）
作者 | 三北
編輯 | 漠影
人(ren)形機器人(ren)走(zou)進工廠，已成為全球科技圈的一大熱點。
智東西8月22日報道，在8月21日-25日舉辦的2024世界機器人大會上，多達27款人形機器人扎堆亮相，數量達到歷年之最，并且各路人(ren)形(xing)機器人(ren)大秀作詩、跳舞、走紅毯、賣貨等各種才藝(yi)，吸引了(le)眾多眼球。
多次參加大會的優必選，今年所展示的內容有所不同。相比于單款人形機器人產品，他們在現場搭建了一個模擬車廠的應用環境，首次展出了人形機器人工業場景解決方案，Walker S系列人形機器人在現場展示出多項實用技能，搬運貨物、分揀物料、汽車質檢等任務都不在話下。
▲在模擬車(che)廠的應(ying)用(yong)環境中演示人形機器人
自今年初(chu)起，蔚來(lai)、吉利汽車、一汽-大眾青島分(fen)公司等多(duo)家車廠都出現了優(you)必(bi)選(xuan)工(gong)業版人形機(ji)器(qi)人Walker S系列的(de)身(shen)影(ying)，進行實(shi)訓(xun)實(shi)操。本次(ci)，優(you)必(bi)選(xuan)在現場(chang)(chang)展(zhan)示的(de)人形機(ji)器(qi)人工(gong)業場(chang)(chang)景解決方案正(zheng)是(shi)此前的(de)這(zhe)些實(shi)踐(jian)經驗沉淀而來(lai)。
“經過超過半年的調研，我們發現工業制造有望成為人形機器人大規模應用的首個領域。”優必選副總裁、研究院執行院長焦繼超說，“從用戶需求的迫切程度、對人形機器人的認知程度，到大家普遍關心的問題來看，工業制造領域對這些人形機器人的接受度已經相當高了。”
進(jin)入(ru)工廠實訓的優必選(xuan)人(ren)(ren)形機器人(ren)(ren)表(biao)現如何(he)？背后有什么(me)樣的產品和技術亮點？通過對話焦繼超等多位專家，本文對此進(jin)行了深入(ru)的探(tan)討(tao)。
▲優(you)必選Walker S系列人形機器人在(zai)現場引(yin)起眾多關注(zhu)
一、一線探展：搬運、分揀、質檢全都會，“絲滑”協同人車物
人(ren)(ren)(ren)形機(ji)器人(ren)(ren)(ren)是本次(ci)(ci)世界機(ji)器人(ren)(ren)(ren)大(da)會的(de)焦點，其(qi)中一大(da)爆(bao)點就(jiu)是優必選(xuan)首次(ci)(ci)展示的(de)人(ren)(ren)(ren)形機(ji)器人(ren)(ren)(ren)工(gong)業場景解(jie)決方案(an)。
現場的優必選相關負責人告訴我們，這是其最新推出的通用人形機器人解決方案，專門面向多任務工業場景，主要完成智能搬運、智能分揀、智能質檢、螺絲擰緊、零件安裝、過程材料操作等多種任務，在全球范圍內都是首創。
在優必選展(zhan)臺上，Walker S系列人(ren)形機器人(ren)展(zhan)示(shi)了(le)智能搬(ban)運、智能分揀、智能質檢等多(duo)種(zhong)任務，人(ren)氣尤(you)為火(huo)爆。
1、智能搬運：會看路、能避障、抓得穩，搬運小能手
搬運是工廠里的高(gao)頻場景，Walker S系列人形(xing)機器人可以輕松識別(bie)并拿起貨物，準確地將貨物送到(dao)目(mu)的地。比如，它可以把零部(bu)件箱(xiang)從倉庫(ku)地板搬到(dao)傳(chuan)送帶上。
▲智能搬運
Walker S系列的雙臂可謂 “小臂(bei)出大(da)力”，自重/負載比小于1的輕量化仿人雙臂，可以搬運不同尺寸、最高重達15千克的箱子。
在搬運時，它的速度大約達到2千米/小時，空運時速最高4千米/小時，大約是0.5-1米/秒，雖然跟人的行走速度還沒(mei)法比，但這個速度保證了步(bu)伐平穩(wen)安全，已(yi)經(jing)是目前(qian)業內的領先水(shui)平。
值得一提的是，Walker S系列的搬運工作是有計劃的。在行動前，它會先構建3D語義地圖，以便精準導航和避障。在搬運過程中，它能同時實時記錄數據，與智(zhi)慧工廠倉庫系統完美對接(jie)，還(huan)能(neng)與AGV、無人物流車等(deng)智(zhi)能(neng)設備連(lian)接(jie)協(xie)同。
2、智能分揀：“眼尖手快”，被干擾后2秒重回最佳狀態
在工廠中，貨品分揀是(shi)一個(ge)門檻更(geng)高的工種(zhong)，Walker S系列也(ye)能夠勝任。
“眼尖手快”是這個場景中的人形機器人的必備特質。據悉，Walker S系列可以實現厘米級精度的部件與工具自主定位與識別，快速(su)執(zhi)行(xing)任務理解和規劃(hua)，“手眼協(xie)調”地完成分揀任務。
▲智能分揀
通過一個最大約177厘米的臂展，以及12個主動自由度的靈巧雙手，Walker S系列可以在10秒內抓取和放置2種組件。
背后，Walker S系列有一雙6D位姿識別技術“眼睛”、多模態大模型“大腦”以及自主手眼協調抓取技術“神經”，讓它即使在分揀時被干擾，也能夠在不到2秒的(de)時間內(nei)迅速響應和(he)重啟任務。
3、智能質檢：“火眼金睛”，檢測準確率超99%
質檢則對工廠中人(ren)形機器(qi)人(ren)的要求“更上一層樓(lou)”，它(ta)尤為(wei)精細且需要專業經(jing)驗支持。
Walker S系列可以在(zai)移(yi)動的(de)汽(qi)車生產流水線上，安(an)全穩(wen)定(ding)地靠(kao)近車輛，采集并處理視頻流和深(shen)度信息，檢測零部件的(de)質量達(da)標情況。
▲智能質檢
據稱，其檢測范圍覆蓋360°的車身范圍和0.5米以下的低矮區域，檢測準確率超過99%。即使是針對復雜光線，Walker S系列也可以通過手持LED燈對檢測零件進行補光，并通過全身搭載的攝像頭實現毫米級的檢測。
此外，Walker S系列可以與工廠自動化控制系統無縫對接，將檢查(cha)結果(guo)進行實時可(ke)視化，它(ta)還可(ke)以動態調(diao)整(zheng)操(cao)作(zuo)策略，確(que)保(bao)在復雜(za)的生產環境中高效、安全(quan)地工作(zuo)。
進入工廠，人(ren)形機器人(ren)就不(bu)再是一(yi)個(ge)孤立(li)的(de)個(ge)體。像自動駕駛汽車需(xu)要和車、路、人(ren)相協調(diao)一(yi)樣(yang)，它需(xu)要與工廠里的(de)人(ren)、車、物相配(pei)合。
基于優必選人形機器人工業場景解決方案，人形機器人可以與工人、AGV、無人物流車聯動，也能接入智能制造管理系統協作，在任務調度、貨物配送、生產加工等多個場景形成高效靈活(huo)的生產方式(shi)。
比如(ru)，在本次展會(hui)上(shang)，Walker S Lite人形機器(qi)人與(yu)L4級無人物(wu)流車(che)Chitu赤兔協(xie)作執行了物(wu)料配送任務，后者將(jiang)物(wu)料搬運到指定位(wei)置，Walker S Lite人形機器(qi)人從那里接過貨物(wu)，最終完(wan)成配送。
▲Walker S Lite人形(xing)機器(qi)人與L4級無人物流車Chitu赤兔協(xie)作
“我們給客戶的解決方案是一站式的，從后臺的管理系統到前端實現統一的通信調度管理。”焦繼超告訴智東西，“通過不斷的技術迭代和成本優化，人形機器人有望從工業場景走進各行各業，最終到家庭陪伴場景時，人們買人形機器人就像買一臺手機或電腦一樣簡單。”
二、工業場景垂域大模型“大腦”加持，全棧式技術積累
看完(wan)人(ren)形(xing)機器人(ren)技能(neng)展(zhan)示，我們來看看優必選(xuan)工業解決(jue)方案(an)背后技術。
焦繼超告訴智東西，在經過前期深入調研、實地考察、企業實戰合作后，團隊發現制造業領域對人形機器人的要求實際且務實：
首先，機器人需要具備高度的自主能力，以減少對人工維護(hu)的依賴；
其次，人形機器人需要具備雙臂的靈巧操作能力，以適應組裝線上的各種任務；
再者，量產(chan)交付能力(li)也是關鍵。當企業需要大量人(ren)形機器人(ren)時(shi)，能否(fou)保證每臺人(ren)形機器人(ren)的一致性和(he)質量，這(zhe)涉(she)及到工藝(yi)和(he)生產流程的嚴格控(kong)制(zhi)。
此外，價格也是一個重要因素。性(xing)能(neng)和價格需要達(da)成(cheng)一個平衡點，以滿足用戶(hu)的實際(ji)需求。
總的來說，工業場景對人形機器人硬件和軟件都提出了很高的要求，需要廠家不斷進行技術創新和研發。
聚焦到優必選人形機器人工業場景解決方案，這一方案覆蓋了其沉淀十幾年，在具身智能多項關鍵技術實現了突破，包括行業先進的工業場景垂域大模型技術、計算機視覺感知、語義VSLAM導航、學習型全身運動控制、多模態人機交互、靈巧操作、機器人本體結構設計、高性能一體化關節等多個方面。
每一(yi)項(xiang)技術的門檻都(dou)不低(di)，且對人(ren)形機器人(ren)在(zai)工(gong)業領域(yu)的落地都(dou)很關鍵。
以多模態人機交互為例，該方案采用了優必選自研的面向人形機器人工業場景的多模態大模型。利用多模態大模型的場景理解能力，人形機器人將具體任務與工作場景結合，提升工廠任務的執行效率；基于多模態大模型構建多類智能體，人形機器人對不同任務的理解與執行效率得以提升。據悉，在工業場景和交互領域，這一架構已經超過部分通用大模型的表現。
▲優必(bi)選多模態(tai)大模型(xing)應用展示
焦繼超談道，自2012年成立以來，優必選就開始沉淀伺服驅動器、運動控制算法、人機交互等關鍵技術。團隊在2023年內部論證了具身智能的技術體系框架，開創性地將技術體系分為大腦、小腦和硬件三個區塊：
大腦負(fu)責(ze)(ze)動態(tai)感知和角色規(gui)劃，小腦則負(fu)責(ze)(ze)運動控(kong)制(zhi)，包括(kuo)步態(tai)和靈巧操作(zuo)(zuo)，多種高性能(neng)肢體就是(shi)執行(xing)器硬(ying)件，從而使人(ren)形機器人(ren)的多模態(tai)交互(hu)、靈巧操作(zuo)(zuo)和自(zi)主導航能(neng)力(li)大大提升。
再以高性能一體化關節為例，這(zhe)是人形(xing)機(ji)器(qi)人的(de)(de)核心部件之一(yi)。據悉，優必選自研一(yi)體化(hua)關節(jie)集成了驅動(dong)器(qi)、電機(ji)、減速器(qi)等組(zu)件于一(yi)個(ge)緊(jin)湊的(de)(de)結構(gou)中，以提(ti)供高扭矩和(he)高功率(lv)密度的(de)(de)輸出能力。
這種設計(ji)不僅(jin)提高了負載能(neng)力，還提升了交互比和(he)散熱效率(lv)，是優(you)必選工(gong)業解(jie)決方案的一(yi)大技術亮(liang)點。
總的來說，在這些硬核技術的加持下，優必選工業版人形機器人Walker S系列相較于其他國內外人形機器人，具備了更加優秀的穩定性、可靠性、實用性和安全性，這也是車廠對使用人形(xing)機器人的基本要求。
▲優必選Walker S系列人形機(ji)器人在現場展示技能
三、牽手奧迪一汽等行業龍頭，推動人形機器人落地應用
本次世界(jie)機(ji)器人(ren)(ren)大會期間，優必選還與奧迪一汽、北京具身(shen)智能機(ji)器人(ren)(ren)創新中心簽署合作(zuo)協議，共同研(yan)發人(ren)(ren)形機(ji)器人(ren)(ren)智能化解決方案。
▲優必選與奧迪一(yi)汽、北京(jing)具(ju)身智(zhi)能機器(qi)人創新中(zhong)心簽署合作協議
按(an)照計劃，優必選(xuan)將與這些合作伙(huo)伴將人(ren)形機器人(ren)引入汽車產線的智能搬(ban)運、質量(liang)檢查和過程材(cai)料操作等工(gong)位，推動人(ren)形機器人(ren)在汽車工(gong)廠(chang)的大(da)規(gui)模應用(yong)。
這一年，人(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)進廠成(cheng)為全球的(de)主(zhu)流，國外(wai)頭(tou)部(bu)人(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)公司(si)基本都(dou)與汽車(che)(che)廠商(shang)合(he)(he)作，國內優(you)必選也動作頻頻，先(xian)后與東風柳(liu)汽、吉(ji)利(li)汽車(che)(che)、一汽紅旗、一汽-大眾青島分公司(si)、奧迪一汽等(deng)多(duo)(duo)家(jia)汽車(che)(che)企業合(he)(he)作，是目(mu)前合(he)(he)作車(che)(che)廠最多(duo)(duo)的(de)人(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)企業。工業版人(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)Walker S系列陸(lu)續進入多(duo)(duo)家(jia)車(che)(che)廠實訓，并已(yi)經獲得了車(che)(che)廠超過500臺的(de)意向訂單。
焦繼(ji)超表示，今年(nian)以來，他(ta)與團隊成員已經(jing)陸續(xu)走訪了十多家車(che)(che)企，并與對方(fang)的(de)(de)負責人(ren)進行(xing)了深度溝通；這個過(guo)程中(zhong)(zhong)，他(ta)對于車(che)(che)企對人(ren)形(xing)(xing)機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)需求(qiu)有(you)了更具體(ti)的(de)(de)認識，“車(che)(che)廠(chang)本身對于高端制造(zao)業(ye)的(de)(de)行(xing)業(ye)規律了解(jie)(jie)很(hen)深刻，所以價格(ge)不是(shi)他(ta)們的(de)(de)首(shou)要考慮，反(fan)而是(shi)要看人(ren)形(xing)(xing)機器(qi)(qi)人(ren)產品能(neng)不能(neng)在(zai)工業(ye)場景中(zhong)(zhong)真(zhen)實發(fa)揮作(zuo)用，以及在(zai)工作(zuo)過(guo)程中(zhong)(zhong)能(neng)不能(neng)有(you)足夠的(de)(de)穩(wen)定性、可靠性、安全性等。”這些需求(qiu)在(zai)優必選的(de)(de)人(ren)形(xing)(xing)機器(qi)(qi)人(ren)工業(ye)解(jie)(jie)決方(fang)案(an)中(zhong)(zhong)都有(you)所體(ti)現。
更早的(de)(de)(de)時候，優必選(xuan)實際已(yi)經(jing)在人(ren)形機(ji)(ji)器(qi)人(ren)穩定落地應(ying)用方面有過(guo)足(zu)夠的(de)(de)(de)經(jing)驗。他們的(de)(de)(de)熊貓機(ji)(ji)器(qi)人(ren)優悠(you)以及Walker X此前曾經(jing)在迪拜世(shi)博會中國(guo)館(guan)連續穩定服(fu)務(wu)(wu)過(guo)6個月，在中國(guo)科學技術館(guan)也服(fu)務(wu)(wu)超(chao)過(guo)兩年。焦繼(ji)超(chao)表(biao)示，通過(guo)這些探索，優必選(xuan)的(de)(de)(de)人(ren)形機(ji)(ji)器(qi)人(ren)已(yi)經(jing)完成(cheng)了從實驗室到應(ying)用場(chang)景(jing)的(de)(de)(de)“0到0.1”階段；通過(guo)在車廠的(de)(de)(de)實訓(xun)，優必選(xuan)的(de)(de)(de)下(xia)一步是推(tui)動(dong)人(ren)形機(ji)(ji)器(qi)人(ren)完成(cheng)商(shang)業化的(de)(de)(de)“從0.1到1”。
實際上，人(ren)形機器人(ren)工(gong)業場景解決(jue)方(fang)案(an)的用(yong)武之(zhi)地不止于車(che)廠。
這是(shi)(shi)由于，當下(xia)新一代智能(neng)(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)生產線的全球競爭正(zheng)拉開(kai)帷幕。這其中，如(ru)何利用(yong)前沿技(ji)術提升生產效率是(shi)(shi)關鍵。集成了人(ren)工(gong)智能(neng)(neng)(neng)、高端制(zhi)(zhi)造(zao)、新材料等先進(jin)技(ji)術的人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)，正(zheng)是(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)夠在智能(neng)(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)的進(jin)化過(guo)程(cheng)中發(fa)揮作用(yong)。
與(yu)此同時(shi)，由于人(ren)口(kou)(kou)老(lao)齡化及流動(dong)(dong)率高等(deng)現象，我國的(de)(de)工業(ye)(ye)制(zhi)造也出現了用人(ren)難的(de)(de)問題。根據人(ren)社部、工信(xin)部、教育部公布(bu)的(de)(de)《制(zhi)造業(ye)(ye)人(ren)才發展規(gui)劃指南(nan)》，2025年，中國制(zhi)造業(ye)(ye)工人(ren)缺口(kou)(kou)將接近(jin)3000萬。車間(jian)一(yi)線工人(ren)芳動(dong)(dong)強度大，需(xu)要(yao)重復(fu)動(dong)(dong)作的(de)(de)組裝工、頻繁彎腰的(de)(de)分揀工、長時(shi)間(jian)站立的(de)(de)檢驗工等(deng)一(yi)線工人(ren)是制(zhi)造業(ye)(ye)人(ren)力缺口(kou)(kou)的(de)(de)主體，人(ren)形機器人(ren)的(de)(de)出現有望(wang)彌補這一(yi)巨大缺口(kou)(kou)。
焦繼超(chao)透(tou)露，在(zai)優必選的(de)(de)規(gui)劃中(zhong)，人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)在(zai)工(gong)業場(chang)景(jing)的(de)(de)應(ying)用(yong)將(jiang)分三步走(zou)：首先以新能源汽車制(zhi)造場(chang)景(jing)作為切入點，實現(xian)在(zai)搬運、物料分揀等場(chang)景(jing)的(de)(de)測試，不斷(duan)完善硬件(jian)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)和可靠性(xing)；然后逐步拓展(zhan)至中(zhong)等難度任(ren)務，重點打造3-5個專(zhuan)用(yong)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)(de)應(ying)用(yong)，不斷(duan)提升(sheng)產品的(de)(de)性(xing)能，逐漸實現(xian)規(gui)模商業化并降低人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)成本，橫向拓展(zhan)至其它(ta)行業及場(chang)景(jing)；最后進一步拓展(zhan)到(dao)較為復雜的(de)(de)任(ren)務場(chang)景(jing)，成為多任(ren)務通用(yong)型工(gong)業人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)。
結語：從落地汽車走向更多實體產業，人形機器人走向專業化
2024年，人(ren)(ren)形(xing)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)不僅(jin)火(huo)遍(bian)了各大發布會，火(huo)到了世界機器(qi)(qi)人(ren)(ren)大會，還火(huo)到了產學研資的各個(ge)圈子。作為我(wo)國人(ren)(ren)形(xing)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)領軍(jun)企(qi)業(ye)，優必選率先聯合眾多企(qi)業(ye)將人(ren)(ren)形(xing)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)落地車廠(chang)進行實訓(xun)，推出沉淀而(er)來的人(ren)(ren)形(xing)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)工業(ye)場景解決方案，讓人(ren)(ren)形(xing)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)的這把火(huo)更加落地。
爆火的(de)大(da)模型為人(ren)形(xing)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)帶(dai)來了(le)機(ji)(ji)遇(yu)。同時，人(ren)形(xing)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)是一(yi)個(ge)集合軟硬件的(de)超復雜系統(tong)性工程，需要機(ji)(ji)器(qi)人(ren)本(ben)體結構設計、高性能一(yi)體化關(guan)節、計算(suan)機(ji)(ji)視覺感知(zhi)、語(yu)義(yi)VSLAM導航等眾多技術的(de)協作，才能夠發揮(hui)更(geng)大(da)的(de)能力，在更(geng)多實體產業(ye)場景中發揮(hui)實際價(jia)值。
人(ren)(ren)(ren)形機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)出現(xian)專業化趨勢，意(yi)味著(zhu)其(qi)離落地應用更近了一(yi)(yi)步。落地應用將進一(yi)(yi)步反推技術迭代，不久(jiu)的(de)將來(lai)(lai)隨著(zhu)人(ren)(ren)(ren)形機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)來(lai)(lai)到(dao)家庭，相信擁有(you)一(yi)(yi)臺(tai)人(ren)(ren)(ren)形機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)，會像擁有(you)一(yi)(yi)臺(tai)手機(ji)(ji)、電腦一(yi)(yi)樣經(jing)濟便捷。
