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2025年,宇树科技的人形机器人在春晚震撼全球。那么,人形机器人是如何一步步走到今天的的呢?今天就在大家一探人形机器人的发展历程。究竟
人形机器人的发展经历了三个重要阶段,分别是20世纪60年代末至90年代末的初步探索期、21世纪初至2021年的技术积累期,以及2022年以后的具身智能爆发期。
01
初步探索期(20世纪60年代末至90年代末)
在初步探索期,人形机器人仅具备模仿人类外观和基本动作的能力,研究重点聚焦在实现机器人的双足行走功能及达到基本的控制水平。日本凭借其在硬件制造方面的雄厚实力,处于世界领先地位,并且专注于生活服务领域。这时期的代表产品有以下几种。
1972年日本早稻田大学加藤实验室推出的WABOT-1标志着全球首个全尺寸人形智能机器人的问世。WABOT-1身高2m,重160kg,整合了肢体控制、视觉识别和对话系统,拥有26个关节和手部触觉传感器。随后,1993年至1997年,日本Honda连续推出了P1、P2和P3系列人形机器人,进一步推动了该领域的发展。
同期,美国、欧盟和韩国的研究机构也纷纷投入相关研究,特别是美国麻省理工学院的Marc Raibert教授提出的“动态行走理论”为四足及双足人形机器人的行走稳定性提供了理论支撑。这些研究成果共同构成了人形机器人技术发展的重要基石。
02
技术积累期(21世纪初至2021年)
在技术积累期,传感和智能控制技术的集成使得机器人拥有了基本的感官系统,能够感知周围环境的基本信息。对于各种感官输入,人形机器人展示了做出简单判断并相应调整动作的能力,从而实现了更平稳、更连续的移动。这时期的代表产品有以下几种。
2 1世纪初,Honda于2000年揭开了小型化人形机器人ASIMO2000的面纱,该机器人以其类人外形和前瞻性动作预测能力而著称,能够自主调整重心以实现平稳转弯,从而确立了其在全球机器人领域的标杆地位。尽管ASIMO2000在商业化方面未能取得显著成就,并在2018年停止更新,但其技术贡献对后续人形机器人发展产生了深远影响。同期,Boston Dynamics在2013年展示了双足机器人Atlas,其具备在复杂地形中行走、奔跑、跳舞、搬运,以及做出高难度动作(如后空翻)的能力,美国国防高级研究计划局评价Atlas为历史上最先进的人形机器人之一,其核心在于软件“大脑”与物理载体的结合。在国际舞台上,其他知名人形机器人包括Sony的SDR-4X(2002)和QRIO(2018)、SoftBank的NAO(2007)、Honda的Avatar Robot(2021)、KAIST的HUBO(2018)、Engineered Arts的Ameca(2021)。
国内研究以高校院所为主导,代表性成果包括国防科技大学的“先行者”(2000)、北京理工大学的“汇童BHR-1”(2002)、浙江大学的“悟空”(2011),以及企业界代表优必选的Walker X(2021)等。这些研究与发展标志着人形机器人技术在全球范围内的持续进步与多元化应用。
03
具身智能爆发期(2022年以后)
在具身智能爆发期,AI大模型、开源平台和操作系统的发展,改变了垂直领域AI的开发模式,实现了“训练大模型+特定任务微调”的新范式,推动了人形机器人进入“模型即应用”时代,加速了其通用性与商业化进程。
2022年以后,人形机器人进入具身智能新纪元。全球学术界与工业界的深度合作催生了理论创新与应用实践的深度融合。美国和中国的头部企业引领行业发展,推动了人形机器人在功能性和智能化方面的显著提升。Tesla于2022年10月推出了Optimus(擎天柱),并于2024年10月将其升级至Gen3系列,标志着Tesla在人形机器人市场的持续领先,Optimus Gen3具备高难度动作执行能力和先进的AI情感识别技术,实现了工厂环境下的复杂任务操作,其手部自由度达到22个,接近人类水平。
美国Figure于2024年1月与德国BMW达成战略合作,共同推出的人形机器人Figure 01和02,在制造业中的应用展示了其卓越性能。同年4月,Boston Dynamics推出纯电动版Atlas,进一步拓宽了人形机器人的应用领域。国际范围内,代表性产品还包括法国PAL Robotics的TALOS、意大利IIT的WALK-MAN、德国TUM的LOLA、德国NEURA Robotics的4NE-1、美国Agility Robotics的Digit等,这些机器人各具特色,分别在工业、救援和科研等领域发挥作用。
国内方面,人形机器人产业化进程加速,人形机器人(上海)有限公司研发的全球首个全尺寸软硬件开源公版机“青龙”(2024)系列产品,达闼的XR4、傅利叶的GR-2、智元新创的远征A2、开普勒的先行者系列、小米的CyberOne、北京人形机器人创新中心的天工、乐聚的夸父、逐际的CL-2、小鹏的Iron、宇树科技的H1等,均体现了我国在人形机器人领域的创新实力和产业化进展。人形机器人技术的发展呈现出多元化、专业化和产业化的特征,为多场景、多领域中的应用提供了强大技术支撑。
总 结
整体来看,人工智能与人形机器人在发展历程上有所重叠,时至今日经历了两落三起。
第一次热潮是1956—1972年,达特茅斯会议吹响了人工智能的启航号角,也开启了各国政府、研究机构、军方对人工智能投资与研究的热潮。第一次低谷期是1973—1976年,莱特希尔教授在《人工智能:一份全面报告》中批评了人工智能研究的成效,认为其未能实现既定承诺。由此,英国政府大幅削减了对人工智能研究的资助。
第二次热潮是1977—1991年,“知识工程”和“专家系统”的兴起标志着人工智能开始了第二次发展浪潮,然而专家系统(如Mycin)面临着专业性强但通用性不足的质疑。第二次低谷期是1992—2021年,1992年以后,日本第五代计算机项目未能实现其革命性目标,导致人工智能研究遭遇第二次投资寒冬,全球对人工智能的投资相应减少。
第三次热潮自2022年开始,ChatGPT等人工智能大模型预示着第四次工业革命的到来,改变了人机交互的面貌,并扩展了AI技术的应用潜力。
人工智能大模型、开源平台和操作系统赋能人形机器人的产业化落地。国际上美国Google等企业连续推出了一系列先进的AI大模型,如SayCan、RT系列(RT-1/2/X/H)、PaLM-E。此外,Meta的SAM和NVIDIA的Project GR00T等,均在具身智能领域取得显著进展。
国内AI大模型产业同样迅猛发展,以华为“盘古”、智源“悟道2.0”、科大讯飞“讯飞星火”、百度“文心”、阿里巴巴“通义”和腾讯“混元”等为代表的新产品,展现了我国在智能模型领域的创新实力和商业潜力。
在开源平台和操作系统方面,除了国际知名的ROS、Hugging Face和英伟达Isaac平台等,国内人形机器人(上海)有限公司推出的OpenLoong开源社区崭露头角,目标是推动人形机器人完成全场景应用,基于开源的方式,搭建人形机器人具身智能操作与操控系统的框架与公版开源硬件平台。它与百度“飞桨”、达闼“海睿AGI”平台,以及星动纪元联合清华大学、上海期智研究院发布的Humanoid-Gym框架等共同构成了我国人形机器人研发的强大技术支撑体系。在人工智能大模型、开源平台和操作系统的强大推动下,人形机器人产业正迅速从概念走向现实,不仅为其智能内核注入了灵魂,也为其技术的进步和产业化进程提供了开放、高效的技术环境。
以上内容全部来自《中国人形机器人创新发展报告2025》。
图书简介
本书探讨了中国人形机器人的创新发展历程与未来前景,尤其聚焦于工业和信息化部《人形机器人创新发展指导意见》这一顶层规划文件发布后的成就与挑战。
本书通过多角度案例分析,展现了中国在这一前沿领域的关键技术、产品培育、场景应用、生态营造、支撑能力及保障措施等多方面进展,深入剖析了各行业主体如何在政府引导下实现协同创新和突破,推动行业的快速发展。书中结合丰富的实际案例,展示了中国在全球人形机器人领域的实力与潜力。
本书适合人形机器人相关行业的政策制定者、投资者、企业管理者及科研人员等阅读,旨在为他们提供关于中国人形机器人创新发展的深刻洞察与参考,助力中国在人形机器人领域的持续突破与全球竞争力提升。
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