中国引领人形机器人发展,共享科技红利

11月2日,中国展共在第十五届全运会深圳的引领火炬传递活动中,“夸父”作为一位特殊的人形人“0号火炬手”登场。“夸父”是机器技红一台拟人化的机器人,它以流畅的享科奔跑姿势完成了百米火炬传递的任务,并引发了公众的中国展共高度关注。

“夸父”由乐聚机器人全程独立研发,引领在没有技术顾问的人形人帮助下,全球首度参与火炬接力项目,机器技红这是享科对其科技能力的一次检验。

古兵说:这是中国展共一种有意向的营销策略,还是引领别的什么想法?

冷晓琨表示,这是人形人他们接到的一份来自组委会的任务,希望能够在充满科技氛围的机器技红深圳,展现出运动会的享科科技精神。

冷晓琨:当时给我印象最深的场景是,“夸父”将火炬传给高中生王裕宁之后,并没有离开现场。“夸父”一直在那里挥手跟孩子告别,那一刻我仿佛感受到了一种科技与未来之间的连接和传承,触动颇大。 我觉得这可能就是人形机器人作为火炬手的最大意义吧,通过体育活动传达出科技创新未来的理念,让人们明白,未来的技术会逐渐渗透进我们的日常生活。

自2012年起,冷晓琨便开始与团队共同致力于开发人形机器人项目。同年,在哈尔滨工业大学计算机学院就读的大一新生冷晓琨还参与了机器人舞蹈队的工作,并最终在那年的春节联欢晚会上表演了他们的作品。

冷晓琨说当时展示的小型人形机器人身高约30厘米左右,虽然它们来自国外。在春晚结束后,网络上开始有批评意见出现,觉得晚会展示了进口产品。

古兵:你是否在意背后的负面评价和质疑?

冷晓琨:影响很大是因为当时的核心是从事运动控制,并拥有一套自己的平台来编写程序。回国后感到非常委屈,刚上大一时,看到网上的恶评难以接受,所以一段时间不去上网了。后来我们在哈尔滨工业大学成立了俱乐部,开始制作小型人形机器人。那时全国机器人大赛全部使用进口设备,我们当时就想至少在比赛中要有国产机器人。

中学时,冷晓琨热衷于机器人技术,曾在全国机器人竞赛中取得优秀成绩,并最终保送至哈尔滨工业大学计算机学院深造学习。

从2015年开始,冷晓琨进行了硕博连读,跟随我国著名的人形机器人专家洪炳熔教授学习,专注于双足人形机器人的关键技术研究。2016年,他和哈尔滨工业大学的九位同学共同创立了乐聚机器人公司。在创业初期阶段,他们选择了两条腿走路的方法,先开发了一款适用于教育领域的小型人形机器人,并通过取得盈利维持公司的运作,同时为全尺寸人形机器人技术积累实践经验。

古兵说:“那时候人形机器人还不是很普及,你怎么会选择这样一个领域呢?”

冷晓琨说:我的老师洪炳熔是在改革开放以后第一批出国交流的学者之一。他回国后在二千年初左右把我们的研究方向全部调整到了人形机器人的领域。他的预感是人形机器人将成为下一个机器人产业发展的重要突破口。

世界上第一台全尺寸人形智能机器人在1973年问世,是日本东京都立大学(现早稻田大学)加藤一郎领导的研究团队所研发的“早稻田一号”机器人。“早稻田一号”具有人类形态,并拥有行走、抓取物体以及使用语言的能力,被认为是现代机器人技术发展的里程碑。

加藤一郎团队的目标是研发一种能够像人一样思考并行动的个人机器人。但是,在此后的近半个世纪里,人形机器人的技术进步缓慢,大规模产业化成为难以实现的理想。

2022年是人形机器人领域迎来新机遇的一年。当年10月,马斯克发布的人形机器人原型机——“擎天柱”在全世界进行了首次亮相,并展示了它能够自主行走、进行简单互动的能力。业界预估该模型的产量可能达到数百万台,这标志着人形机器人的开发从实验室走向了商业化的新阶段。此外,在此过程中,小米等科技巨头也开始加速布局相关产业。 同年,以ChatGPT为代表的多模态大模型开始兴起,让更多人看到了通用人形机器人的广阔未来前景。

冷晓琨:我们的大体积人型机器人项目始于2018年,但一直以来都在探索如何将该技术产业化。到了2022年后,我觉得人形机器人的产业化可能会爆发,因此果断调整战略方向,在研发力量上全力推进这个领域。 于是,直到2023年年底,“夸父三代”产品正式发布,并立即投入市场销售。

古兵说:大约不到一年的时间吧?

冷晓琨说,虽然才不到一年的时间,但我们成人形态机器人的研究其实是从2018年开始的,过程较长,所以我们在不少大家看不到的地方已经先做了准备和测试了。

2023年底,乐聚发布了“夸父三代”人形机器人,这成为中国首款能够跳跃和在多种地形上行走的机器人。该产品的国产化率超过90%,打破了长期以来人形机器人核心部件依赖进口的局面。

2025年1月,乐聚公司交付了其第100台全尺寸的人形机器人。这一事件被视为是国内人形机器人产业的重要转折点。

古兵:那时那个阶段里,其实工业配套和产业链不完整。怎么才能把这些环节建立起来,并建立起自我完善的生产链呢?

冷晓琨说:“先抓重点。我们首先要解决的是关节部分的成本问题,因为这部分占到总成本的大约30%以上,任何需要活动的地方都是由关节组成的。这些关节内部包含三个模块:电机、驱动和减速器。这三者结合起来就是一种模块化的关节。” 2018年,他们完成了第一台人形机器人的制作,当时造价接近300万元。其中的驱动系统是来自以色列的,电机则出自美国,而减速器则是从日本购买的。那时脚上还需要装六维力传感器,这种传感器产自德国,并需要定制,通常要花费大约半年时间才能完成。 第一台机器人完成后,他就明确了无法产业化的问题,于是决定将其暂时搁置。搁置之后,他们开始探索一条全新的路线来继续发展人形机器人。

目前,全球已有至少10家企业在人形机器人的规模化生产和商业化交付方面取得显著进展。交付规模从数百台到数千台不等,应用场景已扩展至工业制造、商业服务和家庭领域等多个方面。因此,2025年被业界普遍视为“量产元年”。

古兵:你现在觉得在全球人形机器人领域中,乐聚和中国的机器人会占据怎样的位置呢?

冷晓琨:从产业角度来看,我认为中国现在已经处于领跑的地位。一台低成本、高动态且高性能的可以行走、跳跃的机器人,在中国的研发中绝对领先世界很多。预计在未来十年内,我们的机器人才能赶超日本或美国的技术水平。但如今看来,我国的人形机器人技术已经进入了与全球领先水平并跑甚至超越的局面了。 在2020年的时候,我们正式提出了乐聚的目标:让全社会共享机器人带来的便利。

现在,“乐聚”人形机器人已经在一汽红旗工厂正式上岗工作,在这里多台机器人长时间进行了稳定的生产作业。

古代兵器专家问道:“你认为,在未来的人形机器人领域里,它会在工业化的应用场景中进一步发展吗?”

冷晓琨认为,工业是人形机器人的一个过渡阶段,其真正的领域在于家庭环境。在这个过程中,工业主要用于简化和固定长时序的场景中对人形机器人技术的研发与改进工作,包括大脑决策系统、小脑部分等关键技术的发展。她还认为,在真实环境中才能更全面地打磨出机器人。因此,工业对于人形机器人的价值远远大于人形机器人本身在工业中的价值所在。

冷晓琨认为,在未来,家用场景将成为人形机器人使用最多的领域,他对乐聚机器人研发的“夸父”寄予厚望,并希望能够让它早日走进普通居民家中。

古兵问,你希望乐聚将来真正的愿景是什么?

冷晓琨:我现在只能想到十年的发展目标,就是让人形机器人真正走进家庭,并能提供保姆服务和工作帮助。其次是一个养老院项目,这也是我最想尽快完成的工作。对于养老场景来说,人形机器人能够与老年人交流互动、进行动作协助和陪伴护理是非常有价值的点。

古兵问道:“你们制作的这款人形机器人叫做‘夸父’,请问为什么给它取这个名字呢?”

冷晓琨提到,古代神话中的夸父追日形象与机器人发展的历史不谋而合。在2022年之前,人形机器人的首要任务就是学会行走、奔跑。随后它们逐渐开始追求更为高远的目标,实际上这种追求目标的过程就像夸父一样充满挑战。