北京成立全国首家人形机器人创新中心

本文转自：北京日报

本报记者 曹政

如果说机器人是“制造业皇冠顶端上的明珠”，那么贯通人工智能、高端制造、新材料等高精尖产业链的人形机器人则是其中最闪亮的那颗。

为了摘下这颗最闪亮的明珠，北京市制定机器人产业创新发展行动方案，来自国内机器人产学研界的头部力量去年开始在北京亦庄集结，成立了国内首家瞄准人形机器人核心技术、产品研发和应用生态建设的创新中心，肩负起攻克五大共性难题的任务。如今，人形机器人通用本体原型机自主研发已初具成果。

从单打独斗到联合作战

四个月前，跟机器人打了20多年交道的熊友军开始了他的“二次创业”：参与创立北京人形机器人创新中心。

与传统机器人不一样，人形机器人不只长得像人、有人一样的肢体运动能力，更有类似人的感知、学习能力，被认为是继电脑、智能手机、新能源汽车之后的又一个颠覆性产品。

颠覆性产品需要颠覆性技术。这两年，全球资本纷纷布局人形机器人领域，国内也雨后春笋般涌现出一大批创业公司。但熊友军更早一步，早在2012年就开始研发人形机器人。

“这是个非常烧钱的行业，几千万甚至几个亿投进去都听不着多大声响。”他越来越意识到，面对人形机器人研发所遇到的诸多共性难题，依靠创业公司单打独斗不太可能解决。我国在这一领域部分环节已有领先优势，急需把分散在各处的人、财、技术等资源聚集起来，联合作战，才能抓住先发优势。

北京市同样看到了这个不可错过的战略窗口期，将机器人产业设定为战略性先导性产业。去年，本市着手筹划并建设国内首个人形机器人创新中心，列出最迫切的技术清单，涵盖行业急需攻关的本体原型、通用大模型、运控系统、工具链、操作系统等5项共性难题。这里面，本体原型就是人形机器人的身体，运控系统是支配四肢运动的“小脑”，通用大模型则是“大脑”……

“过去有些任务是一家解决不了的，有些是企业觉得投入太多不如直接购买划算。但现在，需要打通从理论到研发再到应用的全链条。”熊友军说。创新中心成立后，优必选、小米、京城机电等优势企业和实验室、区域创新中心等各种资源聚在一起，各家团队“抱”走各自的任务，“联合作战”也就开始了。

大脑小脑本体难题接连突破

“请把电源开关分类放好。”接到指令后，人形机器人立刻挥动臂膀，伸手将开关分类摆放。如果故意打乱顺序，它还能重新整理好。

这些动作对人类来说轻而易举，但非常考验机器人手、眼、脑的精准配合。这正是熊友军出任创新中心总经理后要解决的第一项任务。

过去，机器人运动控制一般是基于传统动力学、运动学使用模型进行预测控制，相当于使用公式进行计算求解。这一方式虽可靠，但却很难覆盖现实中的不同环境。于是，他和团队开辟出另一条路线——“模仿和强化学习”，就是提前为机器人采集大量人类运动视频等数据，提炼出运动时各个关节的位置、速度信息供机器人“学习”。

“在可靠的基础上，通过模仿学习让人形机器人能应对千变万化。”历经四个月的研发，创新中心在该技术上迎来突破。

他们正在攻克的另一座技术山头是机器人如何得到大模型的加持，让“钢筋铁骨”具备逻辑和理解能力。以往机器人需要依靠专家和工程师来实现这一能力，现在则基于大模型的知识图谱，使机器人在复杂环境下更聪明、更听话地执行多种任务。

“一些制作咖啡的机器人是通过编程控制的，如果把咖啡杯换成玻璃杯就不认识了。”他举例，创新中心通过大模型让机器人不仅认识各种物品，还可以提前计算好抓取哪些点、使多大劲儿。目前，创新中心在通用开放人形机器人本体研发上初具成果，将集成完全自主可控的人形机器人全身运动控制、模型预测控制算法以及深度强化学习算法。

优化生态厚植产业发展沃土

北京人形机器人创新中心的建设既是“启动键”，也是“加速键”。

“布局建立创新中心，将促进机器人产业聚集，加速人形机器人技术供给能力和产业化进程，还能带动汽车制造、生物医药等产业的智能升级，加速发展新质生产力。”北京经开区汽车和智能制造产业专班副主任马宁介绍。

目前，创新中心所在的亦庄已经汇集110家机器人企业，形成覆盖核心零部件、整机到应用的机器人全产业链体系，明年机器人产业预计将达到百亿元规模。

产业崛起需要生态。“研发过程中，小到零部件、大到机器人都是小批量、多样化生产，有时只需要几件，在北京去哪儿能找到工厂给我们加工？”在各地招商时，马宁最常被问到这个问题。相比珠三角、长三角地区，北京在机器人产业链上下游还有短板，尤其在精加工配套上更明显。

为此，亦庄专门筹办机器人精加工中心。在马驹桥智造基地，新落成的江丰材料厂房里正在添置和调试装备，这里即将成为本市第一座机器人精加工中心。“之所以选在这里，是因为这是一家材料企业，本身有几千种材料，恰恰可以满足机器人零部件对于不同零部件材料的需求。”马宁说。

与此同时，本市还在亦庄率先建成投用了机器人产业园，专门为机器人打造的检测平台也已经进驻，同时设立了百亿元的机器人产业基金，不断完善产业生态。随着技术创新与产业链上下游不断突破，北京正在加速崛起机器人技术创新策源地、应用示范高地和高端产业集聚区。