人形机器人当保姆不是梦

　　如今，机器人逐渐成为人类生产生活的得力助手。在政策助推、资本追捧和技术创新的支持下，中国已成为全球机器人最大的应用市场。中国研制的人形机器人功能丰富，不仅能跳舞、做瑜伽，还能拧瓶盖、递水果，陪孩子下棋、踢球等。而机器人的应用场景也在不断拓宽，如使用机器人建房子已经在一些地方开展；农业领域的机器人，使用AI技术能够实现精确喂投；使用机器人看护老人，可在不侵犯老人隐私情况下解决“看护难”的问题……机器人正从科幻电影中一步步走入现实生活，一家机器人研发企业负责人表示，到2030年，中国研制的人形机器人将可以实现买菜、做饭、洗衣服等功能。

　　人形机器人让人类看见了机器人的未来。深圳一家专注于人形机器人研发企业的首席技术官熊友军告诉记者，其公司生产的人形机器人Walker全身有41个高性能伺服驱动器，可以模仿人类步态行走。这种机器人能够陪人类小孩踢足球，即使被足球踢到身上也不会摔倒；该机器人还能陪孩子使用真实棋盘下棋，机器人的手指能够自如地移动棋盘上的棋子。熊友军介绍，该机器人拥有末端柔顺控制，能完成、拧瓶盖、端茶倒水等日常任务。“如果用户累了，还能够让机器人帮忙捶背。如果想吃水果，也能让机器人打开冰箱取出水果。”熊友军表示，Walker已被出口到沙特NEOM新未来城，成为当地第一代人形机器人“新市民”。

　　熊友军认为，机器人是AI技术的最佳载体，随着深度学习和强化学习的进步成果陆续被引入人形机器人的运动控制领域，业界也将人形机器人的运动智能化视为研究热点。

　　真正具有人工智能的机器人何时能走进千家万户？熊友军介绍，以人形机器人为例，要走进千家万户目前还面临成本、量产、技术等多方面的挑战。而随着一批科技巨头的入局，预计到2025年，人形机器人能在特定场景下达到对人力替代的目的。“业界预计2030 年是通用AI的拐点，人形机器人有望满足人类的更多预期，实现从对人类简单、枯燥、危险性工作的替代跃升到完成买菜做饭洗衣服等日常家务。”

　　随着老龄化社会到来，养老看护成为了刚需。如何解决老人在卫生间等私密场所跌倒又无人发现的痛点呢？深圳盐田区的一个养老机构在1600多户独居老人家里安装了火柴人AI看护系统，该系统能在6米内准确识别是否跌倒。

　　研发该产品的一家人工智能公司CEO湛畅介绍，为保护老年人隐私，当传感器检测到跌倒或其他紧急情况时，将立即通过云端和手机APP把脱敏后的视频动画发送给医护人员或家庭成员。而在报警视频动画中，老人的行为由动画骨架的“火柴人”代为呈现。“这些动画能提供必要的视觉信息，使接收人员能看到事件是如何发生的、老人是否跌倒，但并不提供原始的视频，因此即使在卧室和浴室也可放心使用。”湛畅说。

　　湛畅说，使用传统的看护机器人实时记录画面，容易侵犯老人隐私。而使用火柴人传感器，采用隐私计算方案，严格实现数据保密，不显示也不传输原始视频，依靠算力实时将原始视频转换为骨架的火柴人动画，实现隐私计算。“当检测到异常行为例如老人跌倒、挥手求救、离开安全区域时，可以自动通过云服务器向家人或医护人员的手机报警。”

　　湛畅表示，养老产业的主要挑战是盈利难、成本高，AI是科技生产力，突出的亮点就是降低服务成本，提高生产力。“AI最终会为每一个老人实现个性化定制算法，可以根据老人的活动量、睡眠时间和健康数据自动匹配相关的医疗及护理。”湛畅说，该款看护机器人不仅可居家养老，在社区和机构养老、远程病人看护、医院等场景都可使用。

　　悬索桥是特大桥梁的首选方案，主缆是悬索桥的主要承载构件，但容易老化断裂。为保证桥梁安全运行，需定期对主缆进行检测维护。目前主缆巡检以人工巡视或重型检修车为主，存在检查盲区多、效率低、高空作业安全隐患高、智能化程度低等问题。最近，在湖北棋盘洲长江大桥，就用上了悬索桥主缆检测机器人，实现了智能化检测桥梁主缆。据悉，该款机器人由深圳市人工智能与机器人研究院研发。

　　该研究院高级工程师元小强介绍，主缆检测机器人“攀登者Ⅰ号”，以悬索桥人工检修通道上的扶手绳为攀爬载体，模仿蠕虫伸缩运动攀爬前进。当机器人“行走”时, 通过轻质复合材料构成的支架携带多组视觉传感器，实现主缆全覆盖检测。该研究院机器人研发工程师李德程表示，“攀登者Ⅰ号”克服了主缆多索夹、难越障的挑战，在主缆上实现了自主移动；同时，机器人在扶手绳上“行走”，既可以避开安装在检修通道上的除湿系统、景观照明灯、电缆等障碍物，又解决了重型检修车破坏主缆防护层的问题。

　　该研究院常务副院长、特种机器人中心主任丁宁介绍，其团队面向城市基础设施的维护管养与应急处置需求，研制具有高可达、高速度、高载荷、高可靠的自主检修作业机器人系统。未来，将会有更多机器人替代人类进行危险的检修作业。

　　在深圳南山的一个企业园区的党群服务中心里，一个紫外线消毒机器人正穿梭于公共区域，提供消毒服务保障。该款机器人由熊友军所在公司研发，机器人配备了1.55米的超长灯管，10分钟可以完成90平方米面积的消杀。熊友军介绍，紫外线环保消毒技术属医用级消毒，有效杜绝了二次污染。据介绍，紫外线消毒机器人采用最强杀菌波段，强辐照消杀可消灭99.9%以上的有害病原体。熊友军表示，紫外线消毒机器人全程智能化操作，保洁人员可远程控制，实行人机分离，减少了人力投入，全程可实现无接触消毒。在医院、机场、车站等人流量大的地方，各类消毒机器人能够24小时不停地消毒。

　　据了解，卫生防疫机器人是机器人产业“十四五”规划中重点研制和应用的机器人。熊友军表示，在智慧防疫领域，“电子哨兵”机器人、紫外线消毒机器人、防疫消毒仓等可提供测温、口罩检测、环境消杀、防疫宣导、防疫咨询、紧急求助等服务，应用于酒店、机场、口岸、车站、医院、社区、学校、办公楼宇等场景。

　　随着AI技术发展，“机器人盖房”已变成现实，建筑机器人正在辅助和替代“危、繁、脏、重”等施工作业。佛山顺德凤桐花园项目是住建部同意开展智能建造试点的7个项目之一，建筑机器人将批量实际应用于工程建造过程。广东某建筑机器人公司工程师刘强表示，因铺贴流程简单重复、耗时耗力，是最适于应用机器人和AI技术的建筑施工领域之一。“此外，如测量、平整地面、腻子涂敷和打磨、漆面喷涂等重复性劳动也都可用建筑机器人代劳。”

　　刘强介绍，与熟练建筑工人相比，建筑机器人可节省时间，减少建筑垃圾和建筑损耗。如一套90平方米的住房，使用机器人后墙面的腻子只需4小时就能打磨完成；测量机器人比人工测量的精度更高，可将误差降低到最小，效率也更高。“利用地面整平机器人、腻子涂敷机器人、腻子打磨机器人、地砖铺贴机器人、地坪漆涂敷机器人，普通人也能成为工地上独当一面的老师傅，干活又快又好。”

　　越来越多的养猪场引入AI机器人设备养猪。深圳一家专注3D视觉企业的机器人产品线负责人钟亮洪介绍，在养猪产业上，该公司与农牧公司合作，通过猪脸识别检测个体猪的体重、饮食、运动等日常状态，每一头猪都有自己的“猪档案”，机器人调取其重量、生长周期信息，从而实现更加精确地自动投喂。

　　传统养猪需要人工去巡检猪只，但是大型养猪场动则几十万只猪，引入智能机器人巡检，比人工巡检效率大大提高。钟亮洪说，在猪只的盘点上，机器人3D视觉的介入能够高效盘点，减少人工成本。

　　人工养猪时，猪只可能肥胖不一。钟亮洪介绍，在AI养猪场，可以给猪只的体积进行估重，控制猪只饮食，达到优化肉质的效果。“基于图像视频技术的猪只盘点、背膘测量等产品，能针对每头猪不同的营养需求进行精准的饲料控制，让它不胖不瘦，从而解决猪场科学管理难题、提升管理效率、提高经济效益。”

　　据了解，近年来我国高性能伺服驱动、新型传感器等关键技术和零部件有所突破，一批立足于自主创新的机器人企业快速成长起来，部分产品已成功跻身国际主流市场。

　　伺服驱动器是机器人的核心零部件，也是“十四五”期间要重点研发的六大机器人关键零部件之一。熊友军表示，从全球范围来看，能够实现商业化的服务机器人专用伺服驱动器的企业非常少，而一些国外公司的产品单个价格高达几千美金到一万多美金不等。

　　针对“卡脖子”技术，国内的厂商纷纷在积极推动上下游关键部件的国产自研。熊友军所在公司自主研发了高性能伺服驱动器、运动规划与控制、计算机视觉与感知、智能语音交互、手眼协调和机器人操作系统应用框架ROSA等核心技术，同时也和核心供应商合作开发整体解决方案，打破了在芯片、轴承、精密塑胶原材料上受制于海外品牌的局面。

　　熊友军说，为了不受制于人，公司主动甄别国产芯片供应商资源，加快国产芯片在智能机器人项目上的开发和验证导入。“2021年，公司供应链团队协同内外部资源成功实现6个MCU芯片的国产化。”