日前，在中國科大人形機(jī)器人研究院，學(xué)生正組裝機(jī)器人。本報(bào)記者 徐旻昊 攝   

中國科大人形機(jī)器人研究院研制的靈巧手。本報(bào)記者 徐旻昊 攝   

近日，在中國科大人形機(jī)器人研究院，學(xué)生進(jìn)行人形機(jī)器人研究。本報(bào)記者 徐旻昊 攝

中國科大人形機(jī)器人研究院學(xué)生制作的機(jī)器人。本報(bào)記者 徐旻昊 攝

十多年前，一部科幻動(dòng)畫電影《機(jī)器人總動(dòng)員》點(diǎn)燃了彼時(shí)暑期電影市場(chǎng)的激情。影片的主角正是人形機(jī)器人，它們超凡的能力和細(xì)膩的情感，讓觀眾對(duì)人形機(jī)器人充滿無限幻想和期待。

人形機(jī)器人就是模仿人類外觀和行為的機(jī)器人，它集成了人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù)。如今，人形機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭已成燎原之勢(shì)，有望成為繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品，深刻改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式。人形機(jī)器人技術(shù)加速演進(jìn)，已成為科技競(jìng)爭(zhēng)的新高地、未來產(chǎn)業(yè)的新賽道、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，發(fā)展?jié)摿Υ蟆?yīng)用前景廣。

今年初夏，中國科大人形機(jī)器人研究院在合肥揭牌。中國科學(xué)院院士丁漢受聘為人形機(jī)器人研究院科技委員會(huì)主任，并宣布長三角人形機(jī)器人聯(lián)盟成立。記者日前走進(jìn)該研究院，一探相關(guān)人才培養(yǎng)究竟。

多學(xué)科交叉背景優(yōu)勢(shì)明顯

人形機(jī)器人是多學(xué)科交叉融合的典型代表，涉及機(jī)械、人工智能、力學(xué)、材料、儀器、控制、計(jì)算機(jī)、科技倫理等學(xué)科。而多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)正是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)最大的辦學(xué)特色之一。

中國科大基礎(chǔ)學(xué)科實(shí)力雄厚，擁有數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)、生物科學(xué)、天文學(xué)等6個(gè)國家理科基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基地。在教育部第四輪學(xué)科評(píng)估中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球物理學(xué)等7個(gè)學(xué)科獲評(píng)A+。同時(shí)，中國科大也是國內(nèi)數(shù)、理、化、天、地、生全部為A檔的唯一高校。進(jìn)入該校就讀的本科生一直采用2+X培養(yǎng)模式，即前兩年強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)寬厚實(shí)，后兩年強(qiáng)調(diào)專業(yè)精新活。

在這樣的背景下，中國科大人形機(jī)器人研究院匯聚了來自全校相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家和工程師，致力于打造面向世界科技前沿、具有安徽特色的人形機(jī)器人綜合研究平臺(tái)。

中國科大工程科學(xué)學(xué)院副院長張世武教授從事多年仿生機(jī)器人研究，研制出多代仿生機(jī)器魚、軟體機(jī)械臂、仿生靈巧手、兩棲機(jī)器人AmphiHex-I及AmphiHex-II、撼地者救援機(jī)器人、液態(tài)金屬驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人、液態(tài)金屬電機(jī)等各類特種機(jī)器人。

“人形機(jī)器人也是仿生機(jī)器人的一種，AI里的算法也可以應(yīng)用到人形機(jī)器人上面。”張世武說，團(tuán)隊(duì)很早就在做人形機(jī)器人相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，比如靈巧手?！笆质侨松砩线\(yùn)動(dòng)最復(fù)雜的部位之一，有20多個(gè)自由度，又非常輕，還可以做很靈巧的操作。目前工業(yè)上的一些靈巧手跟真正的人手差距非常大。怎么讓靈巧手變得又輕又靈巧，本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。”張世武說。

研究院揭牌儀式上，該校相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將發(fā)揮中國科大多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，在材料傳感、結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)、小腦（運(yùn)動(dòng)控制）以及大腦（具身智能）等方向爭(zhēng)取技術(shù)突破，獲得標(biāo)志性成果。在技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，研究院將積極推進(jìn)人形機(jī)器人在服務(wù)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過與企業(yè)的合作，加快科研成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng)人形機(jī)器人技術(shù)在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用和普及。

持之以恒辦賽點(diǎn)燃?jí)粝?/p>

從2001年開始，中國科大每年都會(huì)組織開展面向全校的RoboGame機(jī)器人大賽。這一賽事吸引了許多專業(yè)學(xué)生參加，也因此培養(yǎng)出大批投身機(jī)器人方面的復(fù)合型人才。

今年暑假，中國科大機(jī)械工程專業(yè)研究生薛佳龍，因參加RoboGame機(jī)器人大賽，與來自不同專業(yè)的同學(xué)聚集在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，不懈地進(jìn)行機(jī)器人對(duì)戰(zhàn)訓(xùn)練。

“之前機(jī)器人的研究方向主要是以工業(yè)機(jī)器人為主，其功能具體到去干某件事。如果把它放在別的應(yīng)用場(chǎng)景中，可能無法使用或作用有限。但是人形機(jī)器人則被寄予希望可以做更通用的任務(wù)，比如，在家里做飯、打掃衛(wèi)生，放到工廠里也可以搬運(yùn)貨物等?！毖妖垖?duì)人形機(jī)器人有著自己的理解。他表示，RoboGame機(jī)器人大賽里的對(duì)戰(zhàn)機(jī)器人雖然不是嚴(yán)格意義上的人形機(jī)器人，但是兩者在機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件布線、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等方面是有很多共通性的，并且前者經(jīng)驗(yàn)的累積也是后者發(fā)展的基礎(chǔ)。

薛佳龍表示，研究人形機(jī)器人是一項(xiàng)綜合而細(xì)致的多學(xué)科聯(lián)合任務(wù)，他和隊(duì)友們各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，又能從融合中各自學(xué)到新知識(shí)。“從底層來說，首先是機(jī)械設(shè)計(jì)，其中包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是讓機(jī)器人能獲得足夠的穩(wěn)定性，而工業(yè)設(shè)計(jì)則讓它的外殼可以更加美觀；然后是電路設(shè)計(jì)，既要保證通信過程及時(shí)流程，還要保證電源能輸出足夠電力，而且還要做到布線美觀；再往頂層看，就涉及到自動(dòng)化、人工智能等領(lǐng)域的技術(shù)。”他細(xì)致地介紹，自己在本科階段主要偏重于計(jì)算機(jī)的方向，讀研之后專門學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)，同時(shí)因?yàn)檠芯咳诵螜C(jī)器人的需要，也會(huì)學(xué)習(xí)材料相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容。

讓機(jī)器人更像人造福人

今年以來，在大模型和具身智能等概念帶動(dòng)下，人形機(jī)器人進(jìn)入高光時(shí)刻。很多人形機(jī)器人研發(fā)者都把服務(wù)業(yè)看作最佳應(yīng)用場(chǎng)景之一。

現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)在酒店里的送餐機(jī)器人，成為很多人對(duì)機(jī)器人當(dāng)“服務(wù)員”的原始印象。但在薛佳龍看來，送餐機(jī)器人還不能算是人形機(jī)器人，因?yàn)樗紫冗€是一個(gè)輪式機(jī)器人，并且只能從電梯上去，還無法從樓梯走上去，到達(dá)之后還需要客人自己動(dòng)手打開它的貨倉取餐。

薛佳龍向記者描述了一個(gè)可視化的應(yīng)用場(chǎng)景：“真正的人形機(jī)器人是有自己的判斷力和更強(qiáng)的能力。比如，一旦發(fā)現(xiàn)電梯人多擁擠，它就可以走樓梯上去；還可以敲門進(jìn)屋，把餐像服務(wù)員一樣直接送到桌上……”

“如果機(jī)器人做得更像人，那么很多設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都可以直接從人類里獲取?！睆埵牢湔f。這也是智能機(jī)器人向人形化發(fā)展的一個(gè)重要因素。作為機(jī)械與電子信息技術(shù)的結(jié)合體，人形機(jī)器人其實(shí)更像汽車，或者手機(jī)。

工業(yè)和信息化部印發(fā)的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》提出，到2025年，我國人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破，確保核心部組件安全有效供給。整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，在特種、制造、民生服務(wù)等場(chǎng)景得到示范應(yīng)用，探索形成有效的治理機(jī)制和手段。

今年4月份以來，人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在各大省市密集成立。4月16日，廣東省具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心在深圳落地；4月18日，成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心正式營業(yè)；同一天，浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心落地寧波；7月19日，安徽人形機(jī)器人創(chuàng)新中心也在合肥落戶。一場(chǎng)圍繞著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的競(jìng)賽已經(jīng)開幕。

展望未來，有感覺、會(huì)思考、能行動(dòng)并能與人溝通的人形機(jī)器人將會(huì)覆蓋人類活動(dòng)的方方面面，它會(huì)像汽車、計(jì)算機(jī)一樣成為人們生活中不可缺少的組成部分。

“對(duì)于這樣一個(gè)顛覆性產(chǎn)品的角逐，我們中國一定要在里面有自己的一席之地！”張世武說，“從模仿人，到超越人，再到進(jìn)入家庭服務(wù)人，最終能去深空探測(cè)，去解決人類生存發(fā)展的終極問題。這些目標(biāo)需要我們一步步實(shí)現(xiàn)，也終究會(huì)實(shí)現(xiàn)?！?/p>

（記者 陳婉婉）