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2025-08-21 07:51
(来源:中华工商时报)
转自:中华工商时报
在吉利汽车旗下极氪5G智慧工厂,CTU(小件自动化立体库)入库上料工位上,一台身高1.76米的“钢铁小伙”正弓下身子,稳稳钳住30斤重的料箱,拆垛、码垛、搬运、转身、走位、将物料精准摆上输送线,整个过程行云流水。
这不是科幻电影,而是深圳市优必选科技股份有限公司(简称“优必选”)WalkerS2的日常实训场景,也是当下中国制造业智能化升级的生动切片。
无论是车企、3C还是传统制造业,当下都面临合适劳动力短缺或人力成本上涨的共性问题。
“当劳动力缺口遇上制造业升级需求,人形机器人可以发挥新质生产力的作用,弥补生产活动中劳动力的不足,解决劳动力的供需矛盾。”优必选副总裁、研究院副院长庞建新在接受中华工商时报记者采访时表示。
这家成立于2012年的企业,正以全栈式技术突破,让工业人形机器人从实验室走进生产线。目前,优必选工业人形机器人已收到意向订单超过500台。已与东风柳汽、吉利汽车、一汽-大众青岛分公司、奥迪一汽、比亚迪、北汽新能源等汽车工厂合作,Walker S系列成为全球进入最多车厂实训的工业人形机器人。
从“单兵作战”到“群体智能”
2024年2月,WalkerS在蔚来工厂实现全球首次在汽车工厂进行的人机协作装配及质量检查作业。
一年后,优必选发布人形机器人最新进展。今年3月,数十台Walker S1组成“机器人军团”,应用群体智能技术,在极氪5G智慧工厂总装车间、SPS仪表区、质检区及车门装配区等多个复杂场景协同作业:有的精准分拣零件,有的协同搬运大尺寸工件,有的专注精密装配——这场全球首例多台、多场景、多任务的人形机器人协同实训,推动人形机器人从单机自主向群体智能进化。
Walker S1在尺寸上与真人相当,具备负载15kg行走的能力。同时,Walker S1的头部配备了双耳鱼眼相机,拥有3D立体视觉功能,结合RGBD相机,可以对周围环境实现360度安全监测和感知,并能通过视觉、灯语和语音交互方式实时告知作业情况,同时还搭载了可根据需求训练相应技能库的自研第三代灵巧手,使其操作更加精准灵活。
“单机智能是基础,人形机器人群体智能技术攻关是实现工业场景规模化应用的必经之路。”庞建新的话道出了这场“钢铁军团”演练背后的核心逻辑。
在工业产线的复杂环境中,单台机器人的“孤军奋战”早已难以满足柔性制造需求。“当一条产线需要同时处理分拣、搬运、装配等多任务,单靠单机的计算和决策能力远远不够。”庞建新解释道,群体智能的突破,正是为了让机器人像人类团队一样分工协作、信息共享。
这场“脑力革命”的核心,是优必选创新提出的人形机器人群脑网络(BrainNet)软件架构与人形智能网联中枢IoH(Internetof Humanoids)。
“如果把每台机器人比作一个‘智能个体’,BrainNet就是连接它们的‘神经中枢’。”庞建新进一步说明,这个架构由端云协同的“大脑”和“小脑”组成:大脑基于多模态具身推理大模型,重点突破智能混合决策技术,实现复杂产线级任务的高维决策,将复杂任务拆解并调度,比如把“整条产线物料转运”拆分成多个子任务,分配给最适合的机器人;基于生成式模型,创新研发跨场域融合感知技术和多机协同控制技术,支持多机并行分布式学习,加速技能生成与迁移,确保多机运动轨迹、力度配合的精准性。
在复杂产线级任务的高维决策需求驱动下,优必选针对性研发了全球首个人形机器人多模态推理大模型,作为超级大脑的核心引擎,推动BrainNet架构实现持续自我进化,进而迸发群体智能。
记者了解到,该推理大模型借助深度推理技术强大的数据处理和智能决策能力,让人形机器人具备类似人类常识的推理能力,支持多台人形机器人之间复杂任务的高效拆解、调度与协同。
“我们的群体智能会有效地把单体智能的技术发挥出来,能够把我们的任务通过云端管理起来,让机器人获得更好的运营效果,同时也可以把数据感知的内容、场景等通过群体智能管理起来。”庞建新说。
优必选人形机器人多模态推理大模型依托WalkerS系列在多个车厂一线实训任务中积累的亿级高质量工业数据集进行训练与调优,增加多模态特性,并基于RAG(检索增强生成)技术快速训练专业工种,显著提升了机器人在多种工位的决策能力与泛化能力,为人形机器人在工业场景中的规模化应用提供有力支撑。
“超级工人”上岗实训
在极氪工厂的实训现场,“群体智能”的技术突破正在转化为AI生产力。
“我们通过群体智能技术来实现机器人之间的通讯协作任务的同步、数据的共享。每台机器人都是一个单体智能,它可以去感知、计算,群体智能就是把每个单体智能进行连接,云脑会把接收到的大任务分解成小任务分发给最合适的机器人。因为云脑知道每台机器人的状态、位置以及能力,就可以把任务下发给相应的机器人,这个任务有可能是单体机器人完成,也有可能是跟其他机器人协作完成,也有可能是多台机器人通过任务共享的方式完成,群体智能就可以在其中发挥大脑的作用。”庞建新说。
在智能分拣任务中,WalkerS系列人形机器人凭借其先进的6D位姿识别技术,可实现毫米级精度的部件与工具自主定位与识别。通过自主手眼协调抓取技术,Walker S系列可使用双臂自主运动算法生成可泛化的无碰撞和协作抓取路径,并通过双臂和灵巧手,协同进行精准操作。
在协同分拣环节,Walker S创新应用了跨场域纯视觉感知技术与智能混合决策技术。通过跨场域纯视觉感知技术,实现动态目标的跨场域连续感知与跟踪,机器人群体协作构建全局地图并实现“群建群享”。
“以前单机可能‘只见树木、不见森林’,现在群体能共享‘全景视野’。”庞建新补充道,同时,基于多模态推理大模型的智能混合决策技术,结合语义VSLAM导航与灵巧操作需求,动态分配云端大脑与本地大脑的任务分工,实现端云结合的群体智能决策。
在智能搬运任务中,WalkerS系列人形机器人首先构建周围环境的3D语义地图,实现复杂环境中的精准导航与避障。在搬运过程中,WalkerS系列能自主将零部件箱从仓库地板搬运至传送带,并实时记录数据,与智慧工厂仓库系统无缝对接,提升任务执行透明度与效率。配备六维力传感器与全身运动控制,Walker S系列在搬运时保持稳定行走。
面对大负载、大尺寸工件的协同搬运,人形机器人面临诸多难点,如负载分布不均、运动轨迹复杂及动态环境适应等。
“多机协同控制技术成为关键。”庞建新解释,通过多机协同控制技术,构建了联合规划控制系统,实现轨迹规划、负载辨识与柔顺控制的多机协同,确保机器人在搬运过程中能够动态调整姿态与力度,显著提升搬运大尺寸及大负载工件的稳定性。
在精密装配场景中,WalkerS的“灵巧手”更是令人惊叹。面对小尺寸且易变形的柔软薄膜物体,它通过高精度感知与自适应控制技术,动态调整抓取力度与姿态,确保薄膜物体在装配过程中无损伤、无偏移。这一技术凸显了优必选人形机器人带触觉五指灵巧手在复杂工业场景中的灵活性与可靠性。
此外,在执行任务的过程中,Walker S系列人形机器人能够与工人、AGV、无人物流车以及智能制造管理系统协同,加速信息流通,提供稳定、可靠、安全、实用的作业和服务,提升工业制造的智能化和柔性化水平。
极氪工厂的协同实训,标志着优必选迈入“实训2.0阶段”。在此之前,WalkerS系列已在比亚迪等多家行业领军企业进行实训,如今群体智能的突破,正推动人形机器人从“能干活”向“干好复杂活”进化。
今年4月,优必选正式与采购方签订了大型双足人形机器人采购合同,这是人形机器人企业在工厂制造业场景全球首次签署小批量人形机器人采购合同。
“我们还将拓展更多合作伙伴的工厂,全面推动多机协同实训的落地。”庞建新透露,通过多机协同实训的数据积累与模型训练,优必选人形机器人产品与技术将加速迭代升级。
打造“永不停机的新质生产力”
在不久前举办的2025世界机器人大会上,优必选携多款人形机器人参展。其中,全球首款可自主换电的工业人形机器人WalkerS2成为全场焦点。
庞建新表示:“在工业制造中,稳定性毫无疑问是第一要务。对于工厂来说,他们肯定是希望机器人24小时工作。人工换电方式不仅换电的时候需要关机,还需要拆装和重启。”
为解决续航焦虑这一行业难题,优必选组建专门团队,打造“永不停机的新质生产力”,在九个月时间内研发出自主换电技术。
“Walker S2采用双电池设计,可以实现不关机换电,且换电不需要人,机器人自己换电。”庞建新介绍,Walker S2通过双臂协同,利用本体定位精度和柔顺控制算法,以实现电池与仓体的精确对准。
从根本上解决“续航焦虑”,这款机器人仅需3分钟即可完成自主换电,实现真正意义上的24小时不间断作业,为工业级连续作业提供关键解决方案。
减重本身也是提升机器人续航的路径。和Walker S1相比,Walker S2身高1.76米,身形更高,但体重下降6公斤。这得益于3D打印铝合金骨架及碳纤维等轻量化材料的使用,Walker S2实现了高强度轻量化的工业级本体设计,使速度与灵活性大大增加。
此外,Walker S2搭载优必选自研的群脑网络2.0与协作智能体Co-Agent构建的AI双循环系统,并具备国内首个端到端“类人眼”双目立体视觉感知,可在0米-1.8米全空间范围内稳定搬运15公斤负载。
为了覆盖更广的作业空间,Walker S2还增加了腰部自由度,可实现灵活摸地、极限下蹲等高难度动作。
庞建新坦言:“针对操作空间,Walker S2创新性地采用高功率高扭矩腰关节设计及动态平衡算法,可以在0米到1.8米全空间范围内,完成灵活摸地、极限下蹲、远距离抓取及±162°腰部灵活转动等高难度动作,实现人形机器人在工业场景的类人全空间操作。这也是我们根据用户反馈的意见进行积极改进。”
“在工业制造这个领域上,我们会一步步地走,先解决简单任务,这跟我们现在的技术是能够匹配上的。”庞建新表示,经过一年多的“实训”,优必选采集大量客户的数据反馈,进一步精进产品、硬件、软件,重点攻克搬运、分拣和质检等工种技能。
庞建新透露,优必选预计今年交付500台工业版人形机器人。
持有2680项授权专利,其中海外专利484项,发明专利占比57.87%;人形机器人有效专利数量全球第一,主导和参与近40项智能机器人有关的全球标准……
“工业场景只是起点。”庞建新表示,通过在工厂实训的突破,优必选将进一步探索人形机器人在商业服务、家庭陪伴,再到家庭服务领域的应用,以此打通工业、商业、家庭三大场景。
(图1)世界机器人大会上,优必选展示工业场景群体智能。
(图2)海楠世界机器人大会上,优必选展示自主换电。
(图3)世界机器人大会上,优必选展台。