优必选科技创始人周剑：人形机器人将重新定义AI时代的工人

8月18日，2023世界机器人大会主论坛举办了“智创未来-人形机器人技术与产业发展论坛”，工业和信息化部副部长徐晓兰，2000年图灵奖获得者、中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院院长姚期智，美国加州大学洛杉矶分校教授、RoMeLa实验室创始人Dennis Hong，优必选科技创始人、董事长兼CEO周剑等政府、学界和企业界的代表参加会议，共同探讨了人形机器人的发展和未来。

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在此次论坛上，中国电子学会还联合包括优必选科技在内的行业领军企业、知名高校、国家级科研机构和行业组织，共同发起成立中国人形机器人百人会，共同打造研判发展方向、汇聚资源资本，和营造产业生态的开放式国际化交流合作平台。周剑作为中国人形机器人企业家代表参加了启动仪式。

工业和信息化部副部长徐晓兰表示，当前以人形机器人和通用人工智能为代表的新技术、新产品、新业态蓬勃发展，正成为全球科技创新的制高点，未来产业的新赛道和经济增长的新引擎。而中国机器人产业的发展势头强劲，产业规模已居全球的首位，基础核心技术持续取得突破，人工智能进入了全球的第一梯队，为人形机器人的产业发展奠定了坚实的基础。

基于优必选科技在人形机器人领域超过11年的技术研发和应用落地的积累，周剑在演讲中对人形机器人的应用趋势做了前瞻性的预测。

他提出目前人形机器人已经进入产业化落地阶段，优必选科技聚焦于人形机器人的三大应用场景，包括工业制造、商用服务和家庭陪伴。其中，智能制造将成为人形机器人首个大规模应用的领域，人形机器人将重新定义AI时代的工人，把人从重复性的劳动中解脱出来;商用服务场景是人形机器人最快应用的市场，而家庭落地场景则是人形机器人最具潜力的应用市场。

工业自动化时代的人工仍不可或缺，未来人形机器人可以和传统自动化设备协作作业，以解决复杂场景的柔性无人化，自主完成扭矩拧紧、柔性装配、物料搬运等任务。周剑表示：“为什么在人工作的一些狭窄场景里不能用其他形态的机器人?我们也尝试用轮式底盘或者四足机器狗，但是发现不如意，总不能设计一个一米七高的机器狗，像大象一样。人形机器人仍然最符合我们的需要，最符合市场，为此我们做了很多工作。”

优必选人形机器人Walker X已经在智慧工厂场景中的进行了训练及测试，主要用于SPS智能分拣以及老化测试。Walker X可通过与无人搬运机器人AGV的联动，“嵌入”到高重复、低负载的生产流程中，从而提升工厂的效率及灵活性。

目前，优必选科技正在与国内新能源汽车头部企业以及高端智能装备解决方案企业探索人形机器人在新能源汽车、3C电子、智慧物流等工业场景的应用。这是优必选人形机器人商业化应用之路的又一次创新和探索。

在商用服务场景中，优必选科技正在逐步推进大型人形机器人的应用，首批人形机器人Walker X已落地沙特NEOM新未来城，成为第一代大型人形机器人市民，提供智能化服务。

对于人形机器人在家庭场景的应用落地，周剑认为将会分成两步走。第一步是陪伴功能的应用落地，他举例：“例如我喜欢看足球比赛，我家人对足球不是很感兴趣，但有一台人形机器人能理解我喜欢梅西还是C罗，可以理解我在做什么事情并且陪我一起看，我相信大部分人都会愿意接受这个产品。”在陪伴应用落地之后，第二步才是服务功能的落地，现在机器人已经具备理解并分解复杂任务最终规划执行的能力，一旦运动能力有所突破，就会进入这个阶段。

目前，AI大模型和机器人的结合非常热，AI大模型提升了机器人的智能化水平，推进人机交互方式的变革，机器人也正让AI大模型照进现实，近期微软、谷歌、阿里巴巴以及李飞飞团队都发布了应用于机器人的AI大模型。针对AI大模型在人形机器人领域的应用，优必选科技自主研发了“人形机器人智能多模态交互系统”，该系统集人机交互、指令理解、自主规划、任务执行等技术于一体的智能系统，接入AI大模型后，利用优必选大型人形机器人自带的视觉、语音、3D深度、压力等异构多源传感器获得的多模态数据进行融合感知，能明显提升人形机器人在实际应用场景下的自主决策能力，从而扩展了应用场景和应用范围，最终加速落地应用。

近年来，人形机器人技术进步明显。在高性能伺服驱动器方面，优必选科技实现了从2KG到1200KG，从小扭矩微型伺服驱动器到高爆发力大扭矩伺服驱动器的研发和商业化。

皮肤是人类最大的传感器，对于人类感知环境、与环境安全交互非常重要，同理，人形机器人感知周围环境的温度、触觉、力觉、滑觉等也需要电子皮肤，尤其在抓取操作时。优必选自研的电子皮肤也用于人形机器人Walker上，提升机器人与环境交互的安全性。

人形机器人的运动过程中希望尽量减少能量消耗，一般有两个途径：一是提高伺服驱动器的输出功率密度比，二是尽量减少机器人的体重，尤其是减少腿部重量以降低转动惯量。

优必选对人形机器人的一些关键部件进行了轻量化的拓扑优化设计，仿造鸟类的中空骨骼，采取增材制造的方式，既能保证结构的刚度和强度，也大大降低了机器人的重量。

生活中的所有工具都是为我们的灵巧手而设计的，有了五指灵巧手，人形机器人在操作这些工具的时候，就不需要专门为它去做适配。优必选自主研发的带力反馈控制的五指灵巧手，让人形机器人可以直接操作人类的工具。

在运动规划与控制算法领域，优必选主要在步态规划、柔顺控制和手眼协调方面投入了研发，目前可使用自研的人形机器人全身控制通用架构实现不同构型的人形机器人的多种运动模态，如行走、跳跃、奔跑等。行走速度可达4公里每小时，奔跑速度可达6公里每小时，基本达到人类的水平。同时，结合全身柔顺控制策略，可提高机器人在未知环境下的运动鲁棒性。例如，优必选人形机器人可通过腿部柔顺实现23度上坡的鲁棒行走。

此外，通过多传感器融合的状态估计和扰动观测，优必选人形机器人可自主估测如质心位姿和外部扰动等核心运动状态。在精准的状态估计下，优必选人形机器人可实现与未知外界环境的交互，如搬运重物和推动恢复等实际应用场景。

另外，优必选在人形机器人强化学习方向的探索，可在短时间内实现从零开始的人形机器人运动，大幅度提升了人形机器人的拟人化效果。

为了解决人形机器人模仿人类跑步的技术难题，我们必须面对复杂的动力学建模、实时的平衡调整等挑战。借助强化学习和模仿学习的结合，优必选采用了一种新的方法：通过生成对抗网络与人形机器人在仿真环境中的持续试错学习，成功地模拟出了类似于人体的、适用于人形机器人的运动轨迹，从而使人形机器人的运动更接近自然和真实。

2023世界机器人大会，人形机器人受到了不同以往的密集关注，现场展出了10多款人形机器人。优必选科技从2012年创业开始，就始终专注于人形机器人核心技术的研发应用，到2016年投入研发大型人形机器人Walker，至今Walker已经历4次迭代，是中国第一款实现商业化落地的大型人形机器人。

对于人形机器人创业，周剑表示，创业者不应片面考虑当时技术的实现可能性，更应当关注市场需求，而人类对人形机器人的需求是真实而广泛的，无论要花十年还是三十年，靠我们的积累和努力终究能够实现，现在看来人形机器人走入家庭只是时间问题。优必选科技的目标就是研发和制造具有世界一流水准的人形机器人，并进入千家万户。

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