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2025-08-21 07:51
(來源:中華工商時報)
轉自:中華工商時報
在吉利汽車旗下極氪5G智慧工廠,CTU(小件自動化立體庫)入庫上料工位上,一臺身高1.76米的「鋼鐵小夥」正弓下身子,穩穩鉗住30斤重的料箱,拆垛、碼垛、搬運、轉身、走位、將物料精準擺上輸送線,整個過程行雲流水。
這不是科幻電影,而是深圳市優必選科技股份有限公司(簡稱「優必選」)WalkerS2的日常實訓場景,也是當下中國製造業智能化升級的生動切片。
無論是車企、3C還是傳統制造業,當下都面臨合適勞動力短缺或人力成本上漲的共性問題。
「當勞動力缺口遇上製造業升級需求,人形機器人可以發揮新質生產力的作用,彌補生產活動中勞動力的不足,解決勞動力的供需矛盾。」優必選副總裁、研究院副院長龐建新在接受中華工商時報記者採訪時表示。
這家成立於2012年的企業,正以全棧式技術突破,讓工業人形機器人從實驗室走進生產線。目前,優必選工業人形機器人已收到意向訂單超過500台。已與東風柳汽、吉利汽車、一汽-大眾青島分公司、奧迪一汽、比亞迪、北汽新能源等汽車工廠合作,Walker S系列成為全球進入最多車廠實訓的工業人形機器人。
從「單兵作戰」到「羣體智能」
2024年2月,WalkerS在蔚來工廠實現全球首次在汽車工廠進行的人機協作裝配及質量檢查作業。
一年后,優必選發佈人形機器人最新進展。今年3月,數十臺Walker S1組成「機器人軍團」,應用羣體智能技術,在極氪5G智慧工廠總裝車間、SPS儀表區、質檢區及車門裝配區等多個複雜場景協同作業:有的精準分揀零件,有的協同搬運大尺寸工件,有的專注精密裝配——這場全球首例多臺、多場景、多任務的人形機器人協同實訓,推動人形機器人從單機自主向羣體智能進化。
Walker S1在尺寸上與真人相當,具備負載15kg行走的能力。同時,Walker S1的頭部配備了雙耳魚眼相機,擁有3D立體視覺功能,結合RGBD相機,可以對周圍環境實現360度安全監測和感知,並能通過視覺、燈語和語音交互方式實時告知作業情況,同時還搭載了可根據需求訓練相應技能庫的自研第三代靈巧手,使其操作更加精準靈活。
「單機智能是基礎,人形機器人羣體智能技術攻關是實現工業場景規模化應用的必經之路。」龐建新的話道出了這場「鋼鐵軍團」演練背后的核心邏輯。
在工業產線的複雜環境中,單臺機器人的「孤軍奮戰」早已難以滿足柔性製造需求。「當一條產線需要同時處理分揀、搬運、裝配等多任務,單靠單機的計算和決策能力遠遠不夠。」龐建新解釋道,羣體智能的突破,正是爲了讓機器人像人類團隊一樣分工協作、信息共享。
這場「腦力革命」的核心,是優必選創新提出的人形機器人羣腦網絡(BrainNet)軟件架構與人形智能網聯中樞IoH(Internetof Humanoids)。
「如果把每臺機器人比作一個‘智能個體’,BrainNet就是連接它們的‘神經中樞’。」龐建新進一步説明,這個架構由端雲協同的「大腦」和「小腦」組成:大腦基於多模態具身推理大模型,重點突破智能混合決策技術,實現複雜產線級任務的高維決策,將複雜任務拆解並調度,比如把「整條產線物料轉運」拆分成多個子任務,分配給最適合的機器人;基於生成式模型,創新研發跨場域融合感知技術和多機協同控制技術,支持多機並行分佈式學習,加速技能生成與遷移,確保多機運動軌跡、力度配合的精準性。
在複雜產線級任務的高維決策需求驅動下,優必選針對性研發了全球首個人形機器人多模態推理大模型,作為超級大腦的核心引擎,推動BrainNet架構實現持續自我進化,進而迸發羣體智能。
記者瞭解到,該推理大模型藉助深度推理技術強大的數據處理和智能決策能力,讓人形機器人具備類似人類常識的推理能力,支持多臺人形機器人之間複雜任務的高效拆解、調度與協同。
「我們的羣體智能會有效地把單體智能的技術發揮出來,能夠把我們的任務通過雲端管理起來,讓機器人獲得更好的運營效果,同時也可以把數據感知的內容、場景等通過羣體智能管理起來。」龐建新説。
優必選人形機器人多模態推理大模型依託WalkerS系列在多個車廠一線實訓任務中積累的億級高質量工業數據集進行訓練與調優,增加多模態特性,並基於RAG(檢索增強生成)技術快速訓練專業工種,顯著提升了機器人在多種工位的決策能力與泛化能力,為人形機器人在工業場景中的規模化應用提供有力支撐。
「超級工人」上崗實訓
在極氪工廠的實訓現場,「羣體智能」的技術突破正在轉化為AI生產力。
「我們通過羣體智能技術來實現機器人之間的通訊協作任務的同步、數據的共享。每臺機器人都是一個單體智能,它可以去感知、計算,羣體智能就是把每個單體智能進行連接,雲腦會把接收到的大任務分解成小任務分發給最合適的機器人。因為雲腦知道每臺機器人的狀態、位置以及能力,就可以把任務下發給相應的機器人,這個任務有可能是單體機器人完成,也有可能是跟其他機器人協作完成,也有可能是多臺機器人通過任務共享的方式完成,羣體智能就可以在其中發揮大腦的作用。」龐建新説。
在智能分揀任務中,WalkerS系列人形機器人憑藉其先進的6D位姿識別技術,可實現毫米級精度的部件與工具自主定位與識別。通過自主手眼協調抓取技術,Walker S系列可使用雙臂自主運動算法生成可泛化的無碰撞和協作抓取路徑,並通過雙臂和靈巧手,協同進行精準操作。
在協同分揀環節,Walker S創新應用了跨場域純視覺感知技術與智能混合決策技術。通過跨場域純視覺感知技術,實現動態目標的跨場域連續感知與跟蹤,機器人羣體協作構建全局地圖並實現「羣建羣享」。
「以前單機可能‘只見樹木、不見森林’,現在羣體能共享‘全景視野’。」龐建新補充道,同時,基於多模態推理大模型的智能混合決策技術,結合語義VSLAM導航與靈巧操作需求,動態分配雲端大腦與本地大腦的任務分工,實現端雲結合的羣體智能決策。
在智能搬運任務中,WalkerS系列人形機器人首先構建周圍環境的3D語義地圖,實現複雜環境中的精準導航與避障。在搬運過程中,WalkerS系列能自主將零部件箱從倉庫地板搬運至傳送帶,並實時記錄數據,與智慧工廠倉庫系統無縫對接,提升任務執行透明度與效率。配備六維力傳感器與全身運動控制,Walker S系列在搬運時保持穩定行走。
面對大負載、大尺寸工件的協同搬運,人形機器人面臨諸多難點,如負載分佈不均、運動軌跡複雜及動態環境適應等。
「多機協同控制技術成為關鍵。」龐建新解釋,通過多機協同控制技術,構建了聯合規劃控制系統,實現軌跡規劃、負載辨識與柔順控制的多機協同,確保機器人在搬運過程中能夠動態調整姿態與力度,顯著提升搬運大尺寸及大負載工件的穩定性。
在精密裝配場景中,WalkerS的「靈巧手」更是令人驚歎。面對小尺寸且易變形的柔軟薄膜物體,它通過高精度感知與自適應控制技術,動態調整抓取力度與姿態,確保薄膜物體在裝配過程中無損傷、無偏移。這一技術凸顯了優必選人形機器人帶觸覺五指靈巧手在複雜工業場景中的靈活性與可靠性。
此外,在執行任務的過程中,Walker S系列人形機器人能夠與工人、AGV、無人物流車以及智能製造管理系統協同,加速信息流通,提供穩定、可靠、安全、實用的作業和服務,提升工業製造的智能化和柔性化水平。
極氪工廠的協同實訓,標誌着優必選邁入「實訓2.0階段」。在此之前,WalkerS系列已在比亞迪等多家行業領軍企業進行實訓,如今羣體智能的突破,正推動人形機器人從「能干活」向「干好複雜活」進化。
今年4月,優必選正式與採購方簽訂了大型雙足人形機器人採購合同,這是人形機器人企業在工廠製造業場景全球首次簽署小批量人形機器人採購合同。
「我們還將拓展更多合作伙伴的工廠,全面推動多機協同實訓的落地。」龐建新透露,通過多機協同實訓的數據積累與模型訓練,優必選人形機器人產品與技術將加速迭代升級。
打造「永不停機的新質生產力」
在不久前舉辦的2025世界機器人大會上,優必選攜多款人形機器人蔘展。其中,全球首款可自主換電的工業人形機器人WalkerS2成為全場焦點。
龐建新表示:「在工業製造中,穩定性毫無疑問是第一要務。對於工廠來説,他們肯定是希望機器人24小時工作。人工換電方式不僅換電的時候需要關機,還需要拆裝和重啟。」
為解決續航焦慮這一行業難題,優必選組建專門團隊,打造「永不停機的新質生產力」,在九個月時間內研發出自主換電技術。
「Walker S2採用雙電池設計,可以實現不關機換電,且換電不需要人,機器人自己換電。」龐建新介紹,Walker S2通過雙臂協同,利用本體定位精度和柔順控制算法,以實現電池與倉體的精確對準。
從根本上解決「續航焦慮」,這款機器人僅需3分鍾即可完成自主換電,實現真正意義上的24小時不間斷作業,為工業級連續作業提供關鍵解決方案。
減重本身也是提升機器人續航的路徑。和Walker S1相比,Walker S2身高1.76米,身形更高,但體重下降6公斤。這得益於3D打印鋁合金骨架及碳纖維等輕量化材料的使用,Walker S2實現了高強度輕量化的工業級本體設計,使速度與靈活性大大增加。
此外,Walker S2搭載優必選自研的羣腦網絡2.0與協作智能體Co-Agent構建的AI雙循環系統,並具備國內首個端到端「類人眼」雙目立體視覺感知,可在0米-1.8米全空間範圍內穩定搬運15公斤負載。
爲了覆蓋更廣的作業空間,Walker S2還增加了腰部自由度,可實現靈活摸地、極限下蹲等高難度動作。
龐建新坦言:「針對操作空間,Walker S2創新性地採用高功率高扭矩腰關節設計及動態平衡算法,可以在0米到1.8米全空間範圍內,完成靈活摸地、極限下蹲、遠距離抓取及±162°腰部靈活轉動等高難度動作,實現人形機器人在工業場景的類人全空間操作。這也是我們根據用户反饋的意見進行積極改進。」
「在工業製造這個領域上,我們會一步步地走,先解決簡單任務,這跟我們現在的技術是能夠匹配上的。」龐建新表示,經過一年多的「實訓」,優必選採集大量客户的數據反饋,進一步精進產品、硬件、軟件,重點攻克搬運、分揀和質檢等工種技能。
龐建新透露,優必選預計今年交付500台工業版人形機器人。
持有2680項授權專利,其中海外專利484項,發明專利佔比57.87%;人形機器人有效專利數量全球第一,主導和參與近40項智能機器人有關的全球標準……
「工業場景只是起點。」龐建新表示,通過在工廠實訓的突破,優必選將進一步探索人形機器人在商業服務、家庭陪伴,再到家庭服務領域的應用,以此打通工業、商業、家庭三大場景。
(圖1)世界機器人大會上,優必選展示工業場景羣體智能。
(圖2)海楠世界機器人大會上,優必選展示自主換電。
(圖3)世界機器人大會上,優必選展臺。