要點:
2024世界機器人大會在中國北京開幕，來自全球的169家企業將展出600余件創新產品。隨著未來技術的不斷提升，中國企業將迸發更大的創新能力，提升產品的競爭力，使中國在人形機器人新賽道上走得更快、更穩、更好，從而在全球市場中占據有利地位。
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2024年世界機器人大會，於8月21日在中國北京經濟技朮開發區的北人亦創國際會展中心盛大開幕。本屆大會將舉辦為期三天的主論壇以及25場專題論壇，匯聚了416位全球專家學者，共同探討機器人領域的最新發展趨勢。本屆大會以“共育新質生產力，共享智能新未來”為主題，匯聚了169家全球頂尖機器人廠商和知名企業，包括ABB、KUKA、SMC和Tesla等，展示600余件創新產品，包括60多款首發新品。其中，展品涵蓋了從生活服務、智慧醫療到工業生產的各種應用場景，展示了“機器人+”的廣泛應用潛力。
人形機器人創曆屆之最
自2015年首屆舉辦以來，世界機器人大會已步入第十個年頭。在這十年中，大會積極加強與全球科技界和產業界的合作，有力推動了機器人科技的研發與產業化進程。
曆屆機器人大會中，機器人博覽會一直是觀眾最為熱衷的部分，為現場觀眾帶來了前沿的人機互動體驗。近年來，人形機器人已成為機器人領域的熱門話題。本屆博覽會將展出20余款人形機器人整機，創下曆屆之最，同時，30余家涉及人形機器人產業鏈的企業也將參展。
其中，最備受關注的是Tesla/特斯拉旗下Optimus和中國研發的“天工”人形機器人
特斯拉Optimus/擎天柱 - 2024年世界機器人大會將迎來Optimus/擎天柱人形機器人在中國北京的首次亮相。Optimus，又名Tesla Bot，是特斯拉公司正在開發的一款類人型機器人。特斯拉於2021年8月19日首次公布了Optimus的研發計划，并在2022年9月展示了該機器人的原型。
去年12月發布的第二代Optimus在移動性和功能性方面取得了顯著提升。這一代機器人配備了特斯拉自主設計的執行器和傳感器，包括一個具有兩自由度/2-DoF驅動的頸部，其行走速度比前代產品提高了30%。相較於首代產品，第二代Optimus在機身設計上更加流線型，重量減輕了10千克，并釆用了增強關節功能的仿生足部設計，這不僅提升了美觀，還顯著提高了步行速度。
此外，第二代Optimus的手部設計也經過了迭代。其關節增加了11個零件，使得機器人在動作上更加穩定和靈活。每個手指都配備了觸覺感應功能，能夠完成如單手持雞蛋并轉移至另一只手放入容器等精細動作。不僅能夠執行精細動作，還具備較強的牽引力，甚至可以徒手抓起半噸重的鋼琴。
通過持續的數據訓練，Optimus能夠精准識別周圍物體并規划行進路徑。特斯拉的計算機視覺技朮經過完全自動駕駛能力的實際應用驗證后，現在也可以直接應用於機器人技朮中。
純電驅擬人奔跑“天工” - 2024年4月27日，北京人形機器人創新中心在北京經開區發布了全球首款全電驅動的全尺寸擬人奔跑機器人“天工”。這一創新機器人不僅能夠實現擬人奔跑，還具備靈活擴展和迭代的能力，能夠滿足不同應用場景的需求。
“天工”身高163釐米、體重43千克，能夠在平地行走、上下台階以及以6公里/小時的速度輕快奔跑。它的問世標志着行業的一項重大突破，能夠應對各種復雜地面的通過挑戰，并且在接收到語音指令后，能夠完成一整套抓取和放置的動作。
截至目前，“天工”已成功實現了具身智能大模型的鏈路，這意味着它能夠理解人類的指令，拆解相關任務，并有效地協助完成工作。
傳統的模型基礎方法或人工策略設計需要大量的工作，并且可能導致步態較為僵硬，擬人化程度不高。然而，通過一種新的學習方法，機器人可以通過大量的自我訓練來掌握空中的平衡和落地的柔順性，從而實現更高程度的擬人化姿態。
“天工”機器人所釆用的學習方法是創新中心獨立研發的全新人形機器人運動技能學習技朮“基於狀態記憶的預測型強化模仿學習”。在這一過程中，機器人完成動作后會有類似教練的角色對其進行評分，并根據評分不斷改進。訓練是在模擬仿真引擎中進行的，成千上萬個機器人在几萬平方米的虛擬場景中訓練。10小時的虛擬訓練相當於一個機器人在物理世界中連續訓練100天，這種高效的訓練方式能夠使機器人實現更加穩定、擬人化的表現。
此外，“天工”機器人配備了多種視覺感知傳感器，具備每秒550萬億次的操作算力，并配備了高精度的慣性測量單元/IMU和3D視覺傳感器。即使在視線受限的情況下，“天工”仍能夠平穩地通過斜坡和樓梯，并對磕絆或踏空等情況進行靈活的步態調整。
作為一個通用母平台，“天工”具有開源和開放的特性，并具備良好的兼容擴展能力。它支持開放的通信接口，能夠靈活地擴展軟硬件功能模塊，以滿足各種應用場景的需求。在此基礎上，硬件模塊可以拓展為具有7個自由度的靈巧雙臂和用於抓取操作的五指靈巧手等。此外，“天工”還支持擴展至500 TOPS的算力，以支持復雜的大模型算法開發。
行業專家對此表示，“基於其兼容性和開放性，其他機器人企業和科研機搆可以在這一母平台基礎上，根據特定需求配置定制化的機器人。例如，可以用於工廠制造、家庭服務、安防巡檢等場景的特定應用開發。”他指出，“天工”作為一個通用、基礎且穩定可靠的機器人平台，能夠幫助更多企業減少重復投資和研發成本。
中國人形機器人加速佈局
據相關資料預測，到2035年，全球人形機器人市場規模有望達到1540億美元。2024年中國的人形機器人市場規模將達到約27.6億元人民幣；預計到2029年，市場規模將增長至750億元人民幣，占全球總量的32.7%，居全球首位；到2035年，市場規模有望進一步擴大至3000億元人民幣。
作為未來產業的關鍵領域，全球機器人產業展現出廣闊的發展前景，受到市場的高度關注。目前，領先的企業包括特斯拉/Tesla、波士頓動力/Boston Dynamics和Figure等。此外，中國正迅速成為人形機器人發展的重要市場之一。
中國工業和信息化部於去年10月發布的“人形機器人創新發展指導意見”（以下簡稱“意見”）指出，要加快推動中國人形機器人產業的創新發展，為建設制造強國、網絡強國和數字中國提供支撐。“意見”還提出了中國人形機器人發展的時間表：到2025年，人形機器人創新體系將初步建立，一批關鍵技朮如“大腦、小腦、肢體”等將實現突破，確保核心部件的安全有效供應；到2027年，技朮創新能力將顯著提升，形成安全可靠的產業鏈和供應鏈體系，搆建具有國際競爭力的產業生態，綜合實力達到全球先進水平。
去年11月，中國首個省級人形機器人創新中心成立，并於今年4月27日發布了自主研發的通用人形機器人母平台“天工”。今年5月，中國首個國家地方共建的人形機器人創新中心在上海浦東揭牌，其自主研發的“青龍”機器人，身高185釐米、體重80千克，配備了多達43個主動自由度，能夠在狹小的空間內靈活使用工具，例如在米中挑選芝麻等。
未來，人形機器人產業的發展趨勢將朝着更高的智能化、自主化、人性化和實用化方向邁進。隨着技朮的不斷進步和生產成本的逐漸降低，人形機器人將在更多的領域中得到廣泛應用，包括但不限於工業生產、家庭服務、醫療護理、教育培訓等。智能化的進步將使得機器人能夠更好地理解和響應復雜的指令，自主化的發展將提升機器人的自我學習和決策能力，人性化的設計將使機器人能夠更自然地與人類互動，而實用化的目標則是使機器人能夠在實際應用中展現出更高的效率和效果。
對於中國而言，下一步需要推動更多政策的實施和落地，以進一步營造支持創新發展的社會環境。這包括加強政策支持和資金投入，鼓勵企業、科研機搆和教育機搆的產學研合作，推動技朮研發和產業化進程。進一步完善人形機器人產業鏈是關鍵，需從基礎研究、核心技朮開發到產品制造和市場應用等環節全方位推進。此外，擴大應用范圍也是重要目標，需要在不同行業和場景中積極探索應用實例，驗證技朮的實際效用。
隨著未來技術的不斷提升，中國企業將迸發更大的創新能力，提升產品的競爭力，使中國在人形機器人新賽道上走得更快、更穩、更好，從而在全球市場中占據有利地位。
