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春晚科技 “秧” 光:人形機器人未來已來

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在科技浪潮的推動下,人形機器人正逐漸從幕后走向臺前。在2025央視春晚中,著名電影導演張藝謀攜手杭州宇樹科技、新疆藝術學院帶來了一個名為《秧BOT》的節(jié)目。舞臺上,宇樹科技的人形機器人與新疆藝術學院的舞蹈演員們默契共舞,人機互動的奇妙場景,不僅帶來了一場別開生面的視覺盛宴,展現(xiàn)出一種前所未有的科技美感,更讓觀眾真切感受到人形機器人時代的腳步正越來越近

01這群 BOT 什么來頭?

春晚舞臺上的《秧 BOT》節(jié)目,由 16 個靈動的 BOT(機器人 robot 的簡稱)與 16 名技藝精湛的新疆藝術學院舞蹈演員共同演繹。

此次表演的機器人是宇樹科技Unitree H1“福兮”,諧音“伏羲”。H1是全球首款能完成原地空翻的全尺寸電驅人形機器人,搭載AI驅動全身運動控制技術,高精度3D激光 SLAM 自主定位和導航、多智能體協(xié)同規(guī)劃、先進組網(wǎng)方案和全身AI運動控制。

Unitree H1人形機器人于2023年首次亮相,擁有令人印象深刻的關節(jié)靈活性和動作表現(xiàn)能力。這些機器人搭載了強大的硬件配置,包括英特爾酷睿 i71265U處理器以及激光雷達和深度相機等傳感器技術。

為了滿足舞蹈表演的要求,這些機器人經(jīng)過了AI訓練,能夠執(zhí)行精準的舞蹈動作,并且能夠通過SLAM定位系統(tǒng)在舞臺上自主移動。此外,宇樹科技還強調了這些機器人的手部動作設計,支持手絹的拋擲和回收。

H1的“秘密武器”在于AI驅動全身運動控制技術,最大關節(jié)扭矩能達到360Nm,再加上360°全景深度感知技術,能精準掌握周圍環(huán)境的一舉一動。通過AI算法,還能“聽懂”音樂,根據(jù)音樂實時調整動作。

機器人頭部則搭載的是由深圳市速騰聚創(chuàng)科技有限公司自主研發(fā)的激光雷達 Helios。這款激光雷達采用了先進的固態(tài)掃描技術,具有高精度、高分辨率和快速響應的特點,能夠實時獲取周圍環(huán)境的三維信息,為機器人的運動規(guī)劃和避障提供了精準的數(shù)據(jù)支持。在舞蹈表演過程中,機器人通過激光雷達實時感知周圍演員的位置和動作,快速調整自身的運動軌跡和姿態(tài),實現(xiàn)了與演員們的完美配合,呈現(xiàn)出一場精彩絕倫的人機共舞表演。

杭州宇樹科技創(chuàng)辦于2016年,是人形機器人、四足機器人領域的佼佼者。自2023年推出第一款雙足人形機器人以來,宇樹科技已經(jīng)突破機器人在復雜地形下的通過性與穩(wěn)定性等技術難題。此次蛇年春晚登臺表演的人形機器人擁有19個關節(jié),為了完成轉手絹的動作,給每條手臂又額外增加了3個,讓機器人擁有極高的靈活度和精準度,像人類一樣完成手臂旋轉、拋擲回收等動作。

02我國在人形機器人產業(yè)的布局政策支持

我國政府高度重視人形機器人產業(yè)的發(fā)展,將其視為推動經(jīng)濟轉型升級和科技創(chuàng)新的重要力量,出臺了一系列強有力的政策措施。

2023年,工業(yè)和信息化部印發(fā)的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》提出,到2025年,我國人形機器人創(chuàng)新體系初步建立。到2027年,人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升,構建具有國際競爭力的產業(yè)生態(tài),綜合實力達到世界先進水平。這一政策為我國人形機器人產業(yè)的發(fā)展指明了方向,提供了堅實的政策保障。各地方政府也紛紛響應,結合本地實際情況,制定了具體的產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和扶持政策。

2023年發(fā)布的《北京市機器人產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案 (2023—2025 年)》提出,到2025年,本市機器人產業(yè)創(chuàng)新能力大幅提升,培育100種高技術高附加值機器人產品、100種具有全國推廣價值的應用場景,萬人機器人擁有量達到世界領先水平,形成創(chuàng)新要素集聚、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活躍的發(fā)展生態(tài)。全市機器人核心產業(yè)收入達到300億元以上,打造國內領先、國際先進的機器人產業(yè)集群。

2024年印發(fā)的《浙江省人形機器人產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實施方案(2024—2027年)》明確,力爭到2027年,人形機器人產業(yè)核心產業(yè)規(guī)模達到200億元,關聯(lián)產業(yè)規(guī)模達到500億元,協(xié)同布局和集群化發(fā)展格局基本形成,建設省級未來產業(yè)先導區(qū)2個,打造示范應用場景50個,標志性產品在重點領域規(guī);瘧萌〉脤嵸|性進展。

今年2月份發(fā)布的《廣東省建設現(xiàn)代化產業(yè)體系2025年行動計劃》也提到,大力發(fā)展人形機器人等具身智能機器人,加快突破機器腦、機器肢、機器體和關鍵核心部件,積極推動智能機器人應用場景創(chuàng)新。高標準建設省具身智能機器人創(chuàng)新中心,引進和培育3—5家獨角獸企業(yè)、科技型領軍企業(yè)。

此外,重慶、杭州、南京等地也接連公布機器人產業(yè)相關支持政策,搶抓市場發(fā)展機遇。

產業(yè)集群

在政策的引導和支持下,我國人形機器人產業(yè)聯(lián)盟和基金紛紛成立,集群效應有望逐步凸顯。

北京、浙江(寧波)、廣東等地憑借其雄厚的科技實力、完善的產業(yè)配套和豐富的人才資源,相繼成立了人形機器人創(chuàng)新中心,并設立了專項投資基金。這些創(chuàng)新中心匯聚了高校、科研機構和企業(yè)的優(yōu)勢資源,形成了產學研用協(xié)同創(chuàng)新的良好格局。

2023 年11 月,由優(yōu)必選、京城機電、小米機器人、亦莊機器人等機器人行業(yè)領軍企事業(yè)單位聯(lián)合組建的北京國家地方共建具身智能機器人創(chuàng)新中心正式成立。這是國內首家聚焦具身智能機器人核心技術、產品研發(fā)、應用生態(tài)建設的創(chuàng)新中心。去年10月份,創(chuàng)新中心正式升級為“國家地方共建具身智能機器人創(chuàng)新中心”。

2024 年 5 月,國家地方共建人形機器人創(chuàng)新中心在上海浦東揭牌,這也是人形機器人領域國家首個公共平臺。該訓練場可容納 100 個人形機器人同時進行智能訓練的場地,到 2027 年可以滿足 1000 個人形機器人同時訓練。

企業(yè)發(fā)展

我國的人形機器人企業(yè)發(fā)展迅猛,呈現(xiàn)出百花齊放的良好態(tài)勢。初創(chuàng)公司如優(yōu)必選、傅利葉、智元等,憑借其敏銳的市場洞察力和強大的技術創(chuàng)新能力,在關節(jié)伺服、運動控制、人工智能等關鍵領域取得了一系列重要突破,積累了深厚的技術實力。

優(yōu)必選專注于人形機器人的研發(fā)和應用,其產品廣泛應用于教育、娛樂、服務等多個領域,通過自主研發(fā)的高性能伺服驅動器和先進的運動控制算法,實現(xiàn)了機器人的高精度運動控制和靈活的人機交互。

傅利葉致力于機器人核心零部件的研發(fā)和生產,其生產的高性能伺服電機、減速機等產品,具有體積小、重量輕、精度高、扭矩大等優(yōu)點,為我國人形機器人產業(yè)的發(fā)展提供了堅實的硬件支撐。

智元則在人工智能與機器人的融合方面取得了顯著成果,通過深度學習、強化學習等先進技術,賦予機器人更強的智能決策能力和自主學習能力,使其能夠更好地適應復雜多變的工作環(huán)境。

傳統(tǒng)機器人企業(yè)如達闥、越疆也積極布局人形機器人領域,充分發(fā)揮自身在技術、品牌、市場等方面的優(yōu)勢,加速向人形機器人領域拓展。

達闥在云端機器人技術方面具有獨特優(yōu)勢,通過構建云端大腦和智能網(wǎng)絡,實現(xiàn)了機器人的遠程控制和協(xié)同作業(yè),為人形機器人的智能化發(fā)展提供了新的思路和方法。

越疆在小型桌面機器人領域積累了豐富的經(jīng)驗,其產品以高性價比和易用性受到市場的廣泛歡迎。在布局人形機器人領域時,越疆充分利用自身在機械設計、制造工藝和成本控制方面的優(yōu)勢,不斷推出具有競爭力的產品,逐步拓展市場份額。

24年國內人形機器人百家爭鳴,未來20年產業(yè)大趨勢確立。優(yōu)必選、宇樹、樂聚、智元、傅里葉等國內機器人廠商于2024年均發(fā)布了最新機型,頭部企業(yè)基本全部具備雙足機器人的開發(fā)能力,并且在尺寸、自由度、負載等參數(shù)上均實現(xiàn)跨越式進步。

03是騾子是馬,拉出來遛遛

隨著人形機器人技術的不斷進步,相關的競賽活動也日益豐富和多樣化。這些競賽不僅為機器人企業(yè)和研發(fā)團隊提供了展示技術實力的舞臺,也成為了促進技術交流與創(chuàng)新的重要平臺。

2024年11月11日,全國首個具身智能機器人俱樂部在北京亦莊宣布成立。俱樂部成立后的首個競賽項目同時披露:人形機器人馬拉松比賽將于2025年亦莊半程馬拉松期間同步舉行,面向全球機器人俱樂部征集人形機器人參賽,“天工”已確認明年參與。

此外,今年北京市還將舉辦世界人形機器人“一會一賽”。“一會”是指世界人形機器人運動會。北京擬于今年8月舉辦以人形機器人參賽為主的主體賽事和以人機互動為主的外圍賽事。其中,主體賽事包括田徑、足球、應用場景、綜合技能等大項。“一賽”是指機器人半程馬拉松比賽。首個人形機器人馬拉松比賽擬于4月在北京亦莊舉辦。

有分析認為,今年包括人形機器人在內的“具身智能”將繼續(xù)發(fā)展,并逐步從本體擴展到具身腦。預計到2030年,全球人形機器人需求將達到200萬臺。不過,人形機器人真正做到商業(yè)化落地,還需要幾年的時間。

誰說自己的機器人牛,咱們今年賽場見。

04人形機器人,將是半導體行業(yè)的新拐點

人形機器人作為智能服務機器人的重要組成部分,因其最接近人類的形態(tài)和行為方式,被認為是未來機器人發(fā)展的重要方向,有望最終實現(xiàn)替代人類完成各種復雜任務的愿景。

數(shù)據(jù)顯示,2024 年全球人形機器人的市場規(guī)模預計為 10.17 億美元,到 2030 年將有望提升至 151.42 億美元,年復合增長率(CAGR)達到 56.85%。如此迅猛的增長速度,預示著人形機器人市場的巨大潛力,也必然會帶動相關產業(yè)鏈的快速發(fā)展,半導體行業(yè)作為人形機器人的核心支撐產業(yè),將迎來前所未有的發(fā)展機遇。

GaN 芯片受益

以特斯拉 Optimus 人形機器人為例,其搭載了 28 個關節(jié)驅動器,主要包括 14 個旋轉執(zhí)行器和 14 個線性執(zhí)行器,均主要通過電機驅動。電機作為人形機器人的驅動核心之一,每個電機需要 1 - 2 顆 IGBT 等功率半導體芯片來驅動。在機器人有限的空間內,如何實現(xiàn)高效的電機驅動,是實現(xiàn)具身智能的關鍵之一。在機器人應用中,電機功率一般在 1kW 到 3kW 不等,這對功率器件的電流導通能力以及低內阻提出了很高的要求。

相比傳統(tǒng)的硅基功率器件,氮化鎵(GaN)芯片具有更高的電子遷移率、擊穿電場和熱導率,能夠在更高的頻率和電壓下工作,同時具備更低的導通電阻和開關損耗。這使得 GaN 芯片在人形機器人的電機驅動應用中具有明顯的優(yōu)勢,能夠有效提高電機的效率和性能,減少能量損耗和散熱需求。隨著人形機器人市場的快速增長,對 GaN 芯片的需求也將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,為 GaN 芯片產業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。

MCU 需求提升

人形機器人的運動離不開電機驅動,以特斯拉的 Optimus 為例,擁有約 40 個自由度,每個自由度均需要搭載 MCU(微控制器單元),一臺人形機器人需要 30 - 40 顆 MCU,以實現(xiàn)對機器人各個關節(jié)、傳感器和執(zhí)行器的精確控制。隨著人形機器人的量產和迭代升級,其行為將更加接近人體真實動作,對 MCU 的性能和數(shù)量都提出了更高的要求。

為了實現(xiàn)更復雜的運動控制和智能決策,人形機器人需要處理大量的傳感器數(shù)據(jù),并快速做出響應。這就要求 MCU 具備更高的運算速度、更大的存儲容量和更強大的實時處理能力。因此,隨著人形機器人的發(fā)展,中高端 MCU 的用量將持續(xù)增加,帶動 MCU 市場規(guī)模進入增量空間。MCU 廠商也將加大研發(fā)投入,不斷推出更適合人形機器人應用的高性能、低功耗 MCU 產品,以滿足市場需求。同時,隨著人工智能技術在人形機器人中的廣泛應用,MCU 還需要具備更強的人工智能處理能力,能夠支持深度學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等算法的運行,這也將推動 MCU 技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

利好 CIS

機器視覺是指用計算機來實現(xiàn)人的視覺功能,人形機器人是機器視覺的重要應用領域之一。機器視覺主要由光學成像、圖像傳感器、圖像處理、輸入輸出以及顯示模塊五大核心組件構成。CIS(互補金屬氧化物半導體圖像傳感器)是人形機器人實現(xiàn)從光信號轉化為電信號的核心部件,也是視覺傳感器中價值量最高的部件。

在人形機器人的應用中,CIS 需要具備高分辨率、低噪聲、高動態(tài)范圍和快速響應等特性,以滿足機器人對周圍環(huán)境的精確感知和實時分析需求。例如,在機器人進行導航、避障和目標識別等任務時,CIS 能夠捕捉到周圍環(huán)境的圖像信息,并將其轉化為數(shù)字信號,傳輸給機器人的控制系統(tǒng)進行處理。隨著人形機器人在物流、醫(yī)療、服務等領域的廣泛應用,對 CIS 的需求也將不斷增加,推動 CIS 技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

MEMS 壓力傳感器和 IMU 也會受益

除了上述半導體器件外,MEMS(微機電系統(tǒng))壓力傳感器和 IMU(慣性測量單元)在人形機器人中也發(fā)揮著重要作用。MEMS 壓力傳感器用于測量機器人周圍環(huán)境的壓力變化,為機器人的運動控制和環(huán)境感知提供重要數(shù)據(jù)。例如,在機器人行走過程中,通過感知地面的壓力分布,調整自身的姿態(tài)和步伐,以保持穩(wěn)定。IMU 則主要用于測量機器人的加速度、角速度和磁場等物理量,實時監(jiān)測機器人的運動狀態(tài)和姿態(tài)變化。通過對這些數(shù)據(jù)的分析和處理,機器人可以實現(xiàn)精確的定位、導航和運動控制。在人形機器人進行復雜的動作時,IMU 能夠及時反饋機器人的姿態(tài)信息,幫助控制系統(tǒng)做出相應的調整,確保動作的準確性和流暢性。

隨著人形機器人市場的發(fā)展,對 MEMS 壓力傳感器和 IMU 的需求也將持續(xù)增長,為相關企業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。MEMS 技術作為一種先進的微納制造技術,具有體積小、重量輕、功耗低、成本低等優(yōu)點,能夠滿足人形機器人對傳感器小型化、集成化的要求。各大半導體廠商紛紛加大在 MEMS 壓力傳感器和 IMU 領域的研發(fā)投入,不斷推出更高性能、更可靠的產品,以滿足人形機器人市場日益增長的需求。同時,隨著人工智能技術在傳感器領域的應用,MEMS 壓力傳感器和 IMU 還將具備更強的智能感知和數(shù)據(jù)分析能力,能夠為機器人提供更加精準、全面的環(huán)境信息和運動狀態(tài)信息。

從春晚舞臺上的驚艷亮相,到產業(yè)政策的大力扶持,再到激烈的賽場競爭,以及對半導體行業(yè)的深遠影響,人形機器人正以驚人的速度融入我們的生活,改變著我們對未來的想象。在未來,人形機器人有望在更多領域得到廣泛應用,如醫(yī)療護理、家庭服務、工業(yè)生產、應急救援等,成為推動社會發(fā)展和進步的重要力量。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低,相信人形機器人將真正走進千家萬戶,開啟一個全新的智能時代。在這個過程中,還需要政府、企業(yè)、科研機構等各方共同努力,加強技術創(chuàng)新,拓展應用場景,完善產業(yè)生態(tài),為人形機器人的發(fā)展創(chuàng)造更加良好的環(huán)境。

       原文標題 : 春晚科技 “秧” 光:人形機器人未來已來

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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