人形机器人是一种设计和构造类似于人类的机器人,具备类似人类的运动能力和行为。它们具有头部、躯干和四肢,能够执行诸如行走、抓取和操纵物体等任务。近年来,随着技术的发展,人形机器人成为了一个热门话题。许多知名企业,如特斯拉、小米和宇树科技等,都在积极投入人形机器人的研发。本文将介绍一些当前热门的人形机器人。
这些机器人外观上与人类非常相似,如Nadine、Sophia、Erica、Junko Chihira和佳佳等。这些机器人利用先进的感知层、聊天机器人技术和记忆模型,能够识别面孔、手势和情绪,并与人类进行自然流畅的交流。Nadine在客户服务领域表现优异,Sophia因其社交技能和公民身份备受关注。Erica作为新闻主播展示了强大的语言能力和面部表情变化,而Junko Chihira和佳佳则在旅游和娱乐领域展现了独特的魅力。这些机器人的出现不仅展示了机器人技术的最新成果,也引发了关于机器人与人类互动和机器人权利等议题的深入讨论。
波士顿动力公司的Atlas人形机器人以其卓越的运动能力和高度模拟人类行为的特性而闻名。通过深度传感器和模型预测控制技术,Atlas能够实现复杂的动作,如动态跳跃和后空翻。其高度灵活和快速移动的能力凸显了人形机器人在未来应用中的巨大潜力。
Figure人形机器人由Figure AI公司研发,该公司由布雷特·阿德科克创立并担任首席执行官。阿德科克在科技领域有多年的创业经验,被誉为“马斯克2.0”。Figure自成立以来,迅速获得了大量投资。截至目前,Figure的融资总额已经达到7.54亿美元(约合54.26亿人民币)。
Agility Robotics的Digit人形机器人是一款技术先进、高度灵活且具备广泛应用场景的机器人。它被设计为能够与人类形成互补、安全的合作关系,解决劳动力市场中的问题,如工作损伤和倦怠。Digit机器人具有独特的手臂和腿部设计,能够完成复杂的搬运和装卸任务,并且可以被拆解成手提包大小的物件,便于携带和部署。其高度的自主功能性和广泛的应用前景使Digit机器人在仓库和工厂等领域具有巨大的商业价值。
宇树科技的人形机器人Unitree H1是一款功能强大且高度灵活的机器人。它拥有稳定的步态和高度灵活的动作能力,能在复杂地形和环境中自主行走和奔跑。Unitree H1配备了3D激光雷达和深度相机,具备360°深度感知能力,能实时获取高精度的空间数据,实现全景扫描。此外,Unitree H1还搭载了宇树内部开发的M107关节电机,显著提升了运动灵活性、速度、负载能力和续航。Unitree H1目前售价相对较低,具有较高的性价比,未来有望在高端人形机器人市场中占据一席之地。
麻省理工学院(MIT)研发的人形机器人因卓越的运动能力和创新设计备受瞩目。它们能执行跳跃、后空翻等复杂动作,这得益于“执行器感知的动力学运动计划器”和“着陆控制器”等核心技术。MIT重视执行器的改进,采用可反向驱动和精确扭矩控制等技术,进一步提升动态运动效率。这些创新为人形机器人的未来发展开辟了新的道路。
DARPA机器人挑战赛是一项由美国国防部高级研究计划局资助的机器人技术竞赛,旨在推动机器人在复杂环境中的自主导航和操作能力。该挑战赛要求参赛机器人在各种不可预测的环境中完成任务,如穿越障碍、搜寻和救援等,以展示其高度自主导航、感知、决策和执行能力。参赛队伍通常由来自大学、研究机构和企业的专家组成,他们的合作和创新推动了机器人技术的不断发展和应用。DARPA机器人挑战赛不仅是机器人技术展示和创新的平台,也是推动机器人产业发展的重要力量。
优必选人形机器人是一款高度智能化和自主性的机器人,已在新能源汽车工厂等场景中实训并应用,具备多种技能,可广泛应用于工业制造、商用服务和家庭陪伴等领域。作为“人形机器人第一股”,优必选正积极与多家新能源汽车头部企业合作,推动人形机器人在更广泛领域的应用,并计划逐步拓展到更多任务场景,实现规模商业化和多任务通用性。
傅利叶智能团队最初专注于康复机器人的产品研发,并在随后的几年中成功推出了包括上肢康复机器人、下肢外骨骼机器人在内的三十多款产品,因此在智能康复领域取得了显著成就,并成为了该领域的头部企业。随着技术的不断发展和市场需求的变化,傅利叶智能团队再次将人形机器人研发提上日程,致力于开发具有更高智能化和自主性的机器人产品,以满足更广泛的应用场景需求。傅利叶智能团队在人形机器人领域的研发实力和技术积累,为其在该领域的未来发展奠定了坚实的基础。
大阪大学和MIXI推出的最新人形机器人ALTER 3,由人工神经网络驱动,并具有音乐耳朵。ALTER 3的早期版本曾在歌剧中演唱。ALTER 3增强了传感器,改善了歌唱的表达能力和发声系统,并在2020年走得更远,在东京新国立剧场指挥了一支管弦乐队,并参与了其他现场表演。
ARMAR-6是由德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员开发的一款人形机器人,用于在工业环境中工作。ARMAR-6能够使用钻头、锤子和其他工具,还采用人工智能技术,使其能够学习如何抓取物体并将其交给人类同事。它还能够承担维护职责,例如擦拭表面,甚至能够在需要时寻求帮助。
Apptronik的Apollo是该公司借鉴之前机器人经验的成果,其中包括2022年的机器人Astro。Apollo能够承载55磅的重量,旨在在工厂和仓库中运行,并可能扩展到零售和建筑等行业。碰撞区域允许机器人在检测到附近移动物体时停止运动,而可更换电池每节可持续四个小时,使Apollo保持高效工作。
由Beyond Imagination创建的人形机器人Beomni由佩戴虚拟现实耳机和手套等其他可穿戴设备的“人类飞行员”远程控制,而人工智能则帮助Beomni学习任务,因此有一天它可以变得自主。2022年,Beyond Imagination首席执行官兼联合创始人Harry Kloor告诉《Built In》,他希望Beomni能够改变老年人接受的护理方式,同时接管其他行业中更乏味和危险的工作。该公司还同意在五年内向SELF Labs提供1000个人形机器人,作为模拟农场游戏的一部分。
KIME是Macco Robotics的人形机器人调酒师,提供啤酒、咖啡、葡萄酒、小吃、沙拉等。每个KIME售货亭每小时能够分发253件商品,并配有触摸屏和支持应用程序的订购功能,以及内置支付系统。尽管无法提供经验丰富的调酒师的明智建议,KIME仍能够识别其常客并每六秒倒一杯啤酒。
斯坦福机器人实验室的潜水人形机器人OceanOne正在探索沉船。2016年,在其首次航行中,OceanOne冒险前往法国海岸附近的地中海,探索1664年沉没的路易十四国王的船只之一La Lune的残骸。在其最新版本中,斯坦福大学的人形机器人OceanOneK能够潜入更深的地方,深度可达1000米。OceanOneK以触觉反馈和人工智能为特色,可以操作工具和其他设备,并且已经探索了飞机和船舶的水下残骸。
Promobot是一款可定制的人形机器人,能够担任品牌大使、礼宾员、导游、医疗助理和其他面向服务的角色。Promobot配备面部识别和聊天功能,可以发放钥匙卡、扫描和自动填写文件,以及打印宾客通行证和收据。作为礼宾服务,Promobot与建筑物的安全系统集成,能够识别建筑物居民的面孔。在酒店,它可以为客人登记,在医疗保健环境中,Promobot能够测量血糖和血氧水平等关键健康指标。
Robonaut 2由NASA和通用汽车公司开发,是一款人形机器人,可以在太空和工厂车间与人类同行一起工作。十多年前,Robonaut 2成为第一个进入太空的人形机器人,并在国际空间站担任助手,直到2018年返回地球进行维修。如今,Robonaut 2正在激发机器人技术的其他创新和进步,例如海洋机器人公司Nauticus的RoboGlove和Aquanaut。
丰田的人形机器人T-HR3被称为“远程化身机器人”,由穿着可穿戴设备的人类控制。T-HR3开发团队负责人Tomohisa Moridaira表示,T-HR3于2017年推出,旨在帮助汽车制造商扩展其移动服务。丰田希望T-HR3有一天能够帮助做家务,并协助儿童保育、护理和建筑。
Sanctuary AI的第六代机器人Phoenix,配备了类似人类的双手,能够举起重达55磅的物体,使其能够在劳动力短缺的劳动力市场中发挥各种作用。由于Phoenix可以由人类控制、监督和训练,因此它超越了特定的任务,并展示了在各种环境下完成任务的能力。
这类机器人主要用于机器人教育行业或小朋友的玩具陪伴,如Nao和Pepper等高级且功能丰富的机器人,但价格较为昂贵。Gowe的17DOF套件适合初学者通过Arduino等微控制器学习机器人制作,而ROBOTIS Bioloid高级套件则提供了复杂的传感器和C风格编程选项,适合更有经验的用户。此外,像WowWee的MiP和Robosapien X等机器人则以其实用性和娱乐性受到了广大用户的喜爱。国内优必选的教育类人形机器人做得也非常出色。
CyberOne是小米机器人Cyber家族的新成员,内部艺名“铁大”。它具有高情商、可感知人类情绪,视觉敏锐、可对真实世界进行三维虚拟重建,“小脑”发达、可实现双足运动姿态平衡,四肢强健、动力峰值扭矩300Nm等领先技术能力。
特斯拉正在研发名为Optimus的人形机器人,旨在帮助人类完成危险和重复性工作。该机器人已取得显著进展,能够完成多种精细运动任务,并在测试场地内展示流畅的步行能力。特斯拉计划最快明年开始交付这些机器人,并可能将价格控制在20000美元以下。
附件部分包含15款人形机器人机械三维模型和相关论文。详细的三维模型和获取方法详见当日第二篇文章。