“這是我們的人形機器人‘天問’,它的名字來自屈原的《天問》,象征著對科技創新的追求永無止境。”9月初,在珞珈山下的一間實驗室里,人形機器人“天問”正在優化部件,向人性化迭代。

中國科學院院士、武漢大學工業科學研究院與動力與機械學院院長劉勝告訴湖北日報全媒記者,3月以來,針對“天問”的研發,武大工業科學研究院綜合計算機科學、動力與機械工程、城市設計、測繪遙感等11個學科,聯合攻關核心問題,尋找技術方案,不斷取得突破。

“天問”有雙“靈巧手”

“人形機器人‘天問’有36個自由度,其中靈巧手的自由度就有7個。”武漢大學工業科學研究院副教授李淼是劉勝團隊的核心成員。他介紹,靈巧性與可操作性是衡量機器人靈活性和功能性的重要指標,“天問”的柔性手指以腱繩驅動,簡單靈巧,能夠實現對脆弱物品的柔性抓取。

面對不同尺寸、外形、材質的物體,機器人手對應了不同的抓取姿態和力度,看似簡單,其實需要在“大腦”中精密地設計。

李淼向記者展示了“天問”抓取飲料瓶的動作——通過手部的視觸覺傳感器獲取感知信息,并自動設計出對應的最佳力度,隨后通過連接手指指骨的腱繩,實現手部關節運動的自適應調整,“可以精準地握起,力度柔和,不至于捏壞瓶身。”

“為了讓‘天問’抓取更協調、更靈活,我們還在加大難度不斷調試,讓它不斷在仿真環境中學習進步。”除了強調力量和精準度的“靈巧手”,團隊還研發了另一種“柔性手”,具有高靈活性和適應性的特質。李淼介紹,操作是人形機器人控制的一大重點,針對不同形態的物品,機器人手如何抓得穩、握得住,實現類似人手的抓取效果,是人形機器人要攻克的重要難題之一。

近年來,隨著人工智能技術的不斷進步,人形機器人的產業化應用加速落地,人形機器人產業正成為國際科技競爭的制高點。李淼稱,當下高大上的人形機器人,未來將走進普通人的生活,比如為客人遞一杯咖啡,在家中提供家政服務,進入危險地區執行任務等,人形機器人都可以勝任。

核心零部件80%鄂產鄂研

“拆開人形機器人的外殼,里面是一個復雜的電子系統,有大小腦的芯片、各種不同類型的傳感器,加上外殼就是一個機電系統。”劉勝表示,發展人形機器人產業,要勇于打破學科邊界,打通產業全鏈條,夯實基礎、協同合作才能提升整體水平。

在“天問”的攻關過程中,武漢大學利用跨學科優勢,聯合各單位解決研發難題。在視覺、觸覺與導航算法方面,該校計算機學院、測繪遙感國家重點實驗室提供技術支持;在大模型方面,團隊與計算機學院、科大訊飛合作;驅動“天問”生“眼”長“腦”的芯片,來自湖北芯片企業“黑芝麻”。

搶占人形機器人新賽道,人才生態的建設不可或缺。今年9月,新成立的武大機器人系迎來首批學子,專業涉及機器視覺與人機交互、機器人導航與規劃、機器人系統與控制、機器人應用技術四個方向,培養機器人領域高水平人才。

在劉勝看來,新質生產力要具備顛覆性、創新性、競躍性特征。人形機器人技術涉及操作、感知、認知、移動等核心技術,關乎材料、力學、芯片、控制等領域,多學科交叉。因此,健全研發體系,打好研發基礎是關鍵,有了扎實的好底子,才能走得更遠。

據了解,目前,包括傳感器、靈巧手、仿生關節、芯片在內,“天問”的核心零部件,有80%在湖北生產研發。劉勝認為,要組合成一個完整的“人”,關鍵在于建立起人形機器人的產業生態,打通全鏈條,營造好生態,核心零部件鄂產鄂研比重還可以更高。

“湖北有很好的制造業基礎,具備發展人形機器人產業的產業優勢。接下來要逐步建立起跨學科的研發生態,打通產業鏈,推動湖北人形機器人產業突破性發展。”劉勝說。(湖北日報全媒記者 田佩雯)

編輯:趙玲
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