人形机器人,哪家强?

趣唠科技不打烊 2024-07-22 18:24:52

文丨海天

未来将是人形机器人的天下,中国已经准备好了。

种种迹象显示,目前在人工智能领域人形机器人、具身智能的热度还在继续升温。

在刚刚结束不久的在上海召开的2024世界人工智能大会上,15款18台人形机器人组成阵列,欢迎与会者,主办方把它们命名为“十八金刚·众创未来”。据悉,在WAIC大会上,总计有25款人形机器人亮相。

虽然最近几年人形机器人突飞猛进,但AI大模型主要还是局限于屏幕内,现在的AI机器人即使只是拿一杯水,动作也很慢,也需要思考很久,简单来说,人形机器人离真正的商业化还很遥远。

阻碍人形机器人进化的问题主要有两个,一是控制与协调问题,本质上就是动力学问题;二是大脑问题,不单成本要低,还要自然协调,让肢体相互配合。

在机器人应用过程中,如何获得真实世界数据极为关键,因为人形机器人对错误的容忍度极低,LLM可以依靠人类智力来弥补修正,人形机器人想走这条路,却不顺畅。

有人认为,机器人的核心在于自动化和智能,AI从本质上看应该是机器人的一部分,新一代生成式AI技术将会加速机器人创新,但如果想形成规模化产业,还必须解决业务模式和经济性问题。

我们对于这个商业的思考,对于技术演进的范式,对于产品的开发,对于团队的建设,对于商业的拓展等,决定着机器人和人类的未来。

还是要脚踏实地,从技术、从产品、从商业场景的最底层去理解所做的事情,而不是去追捧一些噱头,或者是最终不能落地的产品,从中长期来看,反而会害了整个行业。

今天我们带大家简单了解一下在2024世界人工智能大会上列队迎宾的15款机器人,它们分别是青龙、X02-LITE、清宝机器人、智元远征A2、傅利叶GR-1、电科机器人一号、星动1号、开普勒先行者K1、小蟹、夸父4代、XR-4、H1、Song、光华一号、钛虎瑶光。

青龙:全球首款开源人形机器人

开发商:

国家地方共建人形机器人创新中心,5月在上海揭牌,中心将会在浦东建设约500平方米、可容纳100个人形机器人同时进行智能训练的场地。

参数特性:

——身高1.85米,体重80千克,整机集成43个主动自由度,腿部系统追求轻量化、高刚度和低关联,能够在复杂工况下稳定持续工作3-4个小时。

——整机共搭载两类10种31个关节,最大关节扭矩高达396牛·米,最大扭矩密度达到200牛·米/公斤。搭载质量轻、构型巧、负载能力强、作业精度高、大场景比的七自由度机械臂与集成触觉感知能力的五指灵巧手。

——搭载具备400TOPS高算力的具身智能控制器,集成“视、听、触、嗅、动”五感融合设计。

——用朱雀具身大脑和玄武小脑模型赋予机器人智慧。

——朱雀具身大脑以多模态大模型为核心,能够接收文字信息、图像信息等多种输入,并输出精准的语音交互以及明智的任务决策信息。朱雀负责人机交互和决策,相当于人类的大脑。

——玄武小脑模型侧重于具体任务的执行,内置轨迹规划模块。玄武负责机器人的稳定行走,相当于人类的小脑。

应用前景:

青龙可以精准抓取2厘米的小物件,能用工具从小米里挑芝麻。创新中心希望在未来3-5年,机器人可以在物流分拣等简单流水线上工作,5-10年内进入家庭、服务等要求比较高、比较开放的环境。

青龙的定位是全球首款开源人形机器人,创新中心搭建了开源网站Openloong.org.cn,它相当于端到端大模型驱动人形机器人整机平台,专门瞄准开发者和科研人员。因为是开源产品,所以现在还不知道价格,最终要由生产商来定价。

X02-LITE:外观轻巧且开源

开发商:

X02-LITE(行者二号)由上海卓益得机器人有限公司打造,这是一家年轻公司,成立于2021年5月13日,团队只有60余人。卓益得创始人为上海理工大学教授、机器智能研究院执行院长李清都;由中国工程院外籍院士、德国国家工程院院士张建伟教授担任首席科学家。

参数特性:

——X02Lite身高1.6米,体重仅30公斤,外观轻巧,骨架铝合金,腿部纤细,重量轻,打印件占比30%左右。

——腿上没有电机,通过肌腱传动进行倒立摆模型运动控制,单腿重量不到两公斤。

——手臂4个自由度,末端执行器没有自由度,极限负载3公斤,可持续续航6个小时。

——具备18个自由度和所有关节的双编码器,X02-lite确保了精准的位置和速度反馈,满足高精度控制需求。

应用前景:

之前卓益得展示过“行者一号”机器人,该机器人用0.8度电走了54小时,34万步。预计升级后的新产品于今年年底完成样机展示,明年第一季度发布。机器人主要面向科研教育、交互服务和家庭康养等场景,X02-LITE(行者二号)产品具有极高的开源特性,已经规模化量产。

傅利叶GR-1:超强环境感知能力

开发商:

傅利叶,成立于2015年,致力于为包括医疗康复、学术研究等在内的现实应用场景打造高智能通用机器人平台,已经向2000多家机构和医院提供服务。

参数特性:

——GR-1就像拥有了FSD的特斯拉电动车,可以在现实里深刻感知环境和智能决策、执行一系列循环动作。

——最大的技术突破在于端到端环境感知技术。机器人周身配置了6个RGB摄像头,覆盖360度视角,能够全面感知周围环境并进行精确识别和追踪。

——利用BEV鸟瞰视图、Transformer深度学习模型、OCC占用网格等技术,实现对复杂环境的导航和路径规划支持。

——BEV整合多个摄像头数据,生成全局环境视图,帮助机器人理解环境布局。Transformer处理时间序列的BEV数据,对环境进行理解和预测,生成安全的导航路径。OCC将环境划分为多个网格单元,帮助机器人识别可通行和不可通行的区域。

——在不稳定、无辅助、强干扰环境下,创新动态协调自平衡算法,机器人始终保持动态平衡,适用更多应用场景。

应用前景:

傅利叶之前并没有涉足人形机器人,GR-1是第一款通用人形产品,具备快速行走、敏捷避障、稳健下坡、抗冲击干扰等运动功能,未来可用于医疗康复、家庭服务、接待引导、安防巡检、紧急救援、工业制造等领域。

清宝机器人:面向残疾人和老年人

开发商:

上海清宝引擎机器人有限公司,该公司宣称已经拥有云端大脑、关节伺服电机、全身运动控制、头部微表情、自主导航避障、具身智能大模型等核心技术,已授权和在申请中的专利52项,其中26项发明专利;已研制出全身有52个自由度、脸部像真人带有多种微表情、兼具视觉和人机对话功能、手臂可以拿2公斤物品的机器人。

参数特性:

——清宝已经开发出清芸“灵巧手”作为第二代仿生机械手,可用“意念”控制,采用新型肌电信号传感器,具备比一代更出色的灵活性和精准度,能够执行各种握取和操控动作。

——清宝拥有心头骨肉四大技术。

——心即ROS机器人操作系统、高性能伺服驱动器和控制软件系统、运动控制算法、视觉算法、SLAM自主导航定位算法、精准多语种语音交互。

——头即惟妙惟肖的人脸形象,可以模仿人脸大多数的动作,机肌比达50%以上。

——骨即机器人骨架、灵巧的机械结构,动作灵活,高可靠性。

——肉即机器人身体表面皮肤,与人体的“肉”相似度非常高。

应用前景:

清宝希望可以用机器人帮助残疾人义肢用户重拾独立性和自主性,帮助老年人更好生活,服务于医疗机构和警察部门。

远征A2:步速每小时7公里

开发商:

智元机器人,成立于2023年2月,致力于AI+机器人融合创新。2023年8月18日推出远征A1,已经完成多轮融资。目前公司提供的产品除了远征A1,还有商用清洁机器人智元绝尘C5。

参数特性:

——远征A2是智元第二代面向商用的人形机器人,优化了众多稳定性和可靠性缺陷,大幅提升了机器人的运动能力上限,整机自由度也有所提升。

——我们暂时还不知道A2的参数,既然是升级产品,应该和A1差不多。远征A1身高175cm,体重55千克,步速每小时7公里,单臂最大负载5千克,AI算力200TOPS。

应用前景:

未来可用于交互服务(比如照顾老人)、教育科研、家庭管家、柔性制造、特种替代等领域,还适用于多个行业,比如汽车制造、3C、科研、家用等领域。

电科机器人一号:每小时走5公里

开发商:

中国电科第21研究所,始建于1963年,国有企业。

参数特性:

——电科机器人一号身高超过1.62米,体重约60公斤,全身拥有39个自由度,于2023年底正式亮相。

——最大行走速度达到5公里/小时,可以轻松搬运箱子,还能在斜坡、碎石地、草地等非平整路面稳定行走。

——对构成机器人“关节”的电机、驱动器等核心零部件实现自主研发。

应用前景:

今年电科机器人一号已经应用于智慧物流产业,未来可在工业制造、安防巡逻、应急救援等领域进行拓展应用。

星动纪元机器人:能负重上百公斤

开发商:

星动纪元,2023年8月成立于清华园,由清华大学交叉信息研究院孵化,已经成功融资。

参数特性:

——主打产品为小星家族人形机器人。一款为小星,高1220mm,重38千克,大号为小星MAX(XBot-L),高1650mm,重55千克。

——采用自研基于本体感知驱动器的人形机器人本体;自研高扭矩密度模块化关节以及一体化结构,机身采用高强度合金;配以先进的力控算法,能在不同的地面稳定行走。

——小星Max二代上肢配以5指灵巧手,自由度超过Optimus二代,下肢配备高爆发双腿双足,满足复杂地形稳定行进和负重需求。

应用前景:

小星可以在雪地行走,可以上下楼梯,真正实现崎岖路面泛化,能负重上百公斤和跳跃,能举哑铃、抬杠铃。未来目标场景是在家庭或工厂替代人类完成各种各样较为精细的操作。

开普勒先行者K1:下半年量产上市

开发商:

上海开普勒探索机器人有限公司,为智能制造、仓储物流、智慧巡检、安保巡逻、高危作业、商业服务、科研教育等行业提供自动智能化解决方案,远期更可为家庭提供各类服务。

参数特性:

——开普勒先行者K1身高178cm,体重85KG,每秒运算量100TOPS。

——无限接近人类形态,拥有高度仿生的类人形结构和运动控制,全身最多达40个全身自由度。

——采用自研行星滚柱丝杠执行器,集成滚柱丝杠、驱动器、减速器及编码器为一体,比普通电机定位更精准、爆发力更强、响应更迅速、应对更多复杂任务。

——整合了多元化交互方式,包括语音识别、手势识别及眼神交流,能够理解并响应复杂指令,从简单的问答到执行特定任务,甚至是情感交流。

应用前景:

开普勒先行者K1适用于教育科研、自动化生产线、智能搬运等多个领域,无论是家庭陪伴、教育辅导、医疗护理、还是商业服务,它都能提供定制化解决方案。根据安排,开普勒先行者K1今年下半年量产上市。

小蟹:采用自研组件

开发商:

无锡巨蟹智能驱动科技有限公司,作为零部件研制商,无锡巨蟹智能驱动有限公司始建于2019年,系江苏省重点智能制造企业。

参数特性:

——小蟹采用其自主研发生产的零部件组成,产品以高精度、高效率和高可靠性为特点。

——巨蟹智能已经可以向行业提供覆盖头部腕关节、肩/肘/膝关节、髋关节腰部的11个序列人形机器人零部件方案。

——人形机器人关节正在不断升级,目前已经升级到第三代。

其它:

巨蟹智能驱动科技有限公司实际上是一家谐波减速机及模组研制商,主攻传统机械臂、桌面式机器人、交互式协助机器人,它还为3C、医疗康复、航空航天、军工装备产业提供机器人组件,人形机器人是公司开辟的新赛道。

夸父4代:预估价格60-80万元

开发商:

乐聚机器人公司,目前它已经开发有多款产品,包括Aelos系列、KUAVO和ROBAN,还有编程教育系列机器人、医疗物流机器人和特种服务机器人。乐聚来自于四川绵阳,目前夸父-MY已经基本实现国产化,也是实实在在的绵阳造,未来夸父机器人有望像家电一样便宜,不但进入各行业,还会进入千家万户。

参数特性:

——夸父机器人发布于2023年12月,是国内首款可跳跃、可适应多地形行走的开源鸿蒙人形机器人。

——机器人重45千克,全身26个自由度,行走速度可达4.6km/h,可快速连续跳跃,跳跃高度超20cm。

——底层采用鸿蒙系统,夸父曾亮相于2024华为开发者大会。

——搭载盘古具身智能大模型,具备全方位感知能力,可以跳跃。

应用前景:

在工厂,夸父机器人可以扫码包装、物流搬运、完成装卸工序;在家中,它可以自动炒菜。机器人已经量产,预估价格60-80万元。

XR-4:价格39.9万元起

开发商:

达闼机器人,2015年成立,是智能机器人领域的独角兽头部企业,它的目标是通过持续引领云端机器人前沿技术研究与产业化应用,让云端机器人走进千家万户,帮助人类完成4D(如枯燥、肮脏、危险、甚至困难的)工作。

参数特性:

——人形机器人XR4身高168cm,采用碳纤维复合材料打造,不仅拥有超过60个智能柔性关节,还能以每小时3.5公里的速度移动,手臂可承载10公斤重物。

——通过模仿学习和基于数字孪生的强化学习,XR4展现出卓越稳定性和鲁棒性。

——达闼通过由RobotGPT驱动的云端大脑赋能,使XR4具备了高度自主的学习和适应能力。

应用前景:

在工业制造、家庭养老和商业服务等多个领域潜力很大。目前机器人已经全面预售,价格39.9万元起,该机器人搭载了具身智能大模型RobotGPT,主要应用于科研场景。

人形机器人H1:售价约65万元

开发商:

宇树科技,全自研电机、减速器、控制器、激光雷达等机器人关键核心零部件和高性能感知及运动控制算法,是全球首家公开零售高性能四足机器人并最早实现行业落地的公司。

参数特性:

——全球首款拥有原地后空翻能力的全尺寸电驱人形机器人。

——身高约1.8米,整体重量只有47千克,整身拥有19个自由度,行走姿态轻盈稳健,步行速度1.5米/秒。

——H1腿部关节电机部分峰值扭矩达到了360N·m,并且配合中空轴线和双编码器。电池容量为864Wh,可快速更换。

应用前景:

宇树从2017年开始推进高性能四足机器人的行业落地应用,被广泛应用在农业、工业领域,以及特定的巡检、勘测探索、公共救援等重磅行业。

它开发的H1机器人单台售价约65万元,已向市场销售100多台,主要卖给大学、科研机构。G1人形智能体比较便宜,售价仅9.9万元起!

宇树已经得到资本市场的认可,今年2月份完成B2轮近10亿元人民币融资。

松延动力-Song:全尺寸高自由度

开发商:

松延动力,一家通用人形机器人研发公司,目前在研两款人形机器人。一款是主打高动态的小型人形机器人Ning,然后就是主打全尺寸高自由度的通用人形机器人Song。

参数特性:

——全尺寸高自由度通用人形机器人,具备高力矩密度、高动态响应,高精度力控等特点。

——自研混合算法结合Model Base MPC及Deep RL,能实现系统级全局最优运动控制。

应用前景:

这是一家新公司,2023年由清华大学交叉信息学院姜哲源博士建立。关于Song,目前公开的信息有限,反而是Ning的信息多一些。

Ning身高1.2米,体重25公斤,具有机器人雷达建图、导航避障、视觉识别、AI交互等功能,将聚焦于家庭、教育、养老、娱乐等应用领域。Song相当于大号版Ning,二者功能应该类似。

光华一号:会做表情的机器人

开发商:

复旦大学工程与应用技术研究院智能机器人研究院。

参数特性:

——身高165cm,体重62kg,不仅会行走,还会做表情。

——全身拥有45个变传动比的混联智能关节和层次化生成式具身大脑模型,以最小自由能原理驱控关节、躯体和全身,能够自如地摆动手臂和直立行走。

——面部显示屏能作出喜、怒、哀、乐四种表情,让人在与之交互的过程中能够有更加直观的情感体验。

应用前景:

光华一号是一种情感高度仿人的柔性精巧作业机器人,团队旨在将它打造成老年人身边的保健医生。

钛虎瑶光:能实现单手负载5公斤

开发商:

钛虎机器人科技有限公司,它在2024世界人工智能大会(WAIC)上展示了新二代人形机器人T170A实体“瑶光”与“墨翟”。

参数特性:

——T170A人形机器人整体身高1.7米,采用钛虎科技自主研发的轻量化关节模组搭建,整体自重仅48公斤,能实现单手负载5公斤。

——全身共设有44个自由度,用英伟达Jetson AGX Orin 64GB高性能控制器加持。配备先进的激光雷达和双目相机系统,拥有强大的环境感知与避障能力。

应用前景:

钛虎机器人致力于推动智能机器人技术的普及与应用,为工业自动化、搜索救援、医疗辅助、家庭服务等领域带来革命性的变革。

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