“這是我們的人形機(jī)器人‘天問’,它的名字來自屈原的《天問》,象征著對(duì)科技創(chuàng)新的追求永無止境。”9月初,在珞珈山下的一間實(shí)驗(yàn)室里,人形機(jī)器人“天問”正在優(yōu)化部件,向人性化迭代。

中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院與動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院院長劉勝告訴湖北日?qǐng)?bào)全媒記者,3月以來,針對(duì)“天問”的研發(fā),武大工業(yè)科學(xué)研究院綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)、動(dòng)力與機(jī)械工程、城市設(shè)計(jì)、測繪遙感等11個(gè)學(xué)科,聯(lián)合攻關(guān)核心問題,尋找技術(shù)方案,不斷取得突破。

“天問”有雙“靈巧手”

“人形機(jī)器人‘天問’有36個(gè)自由度,其中靈巧手的自由度就有7個(gè)。”武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院副教授李淼是劉勝團(tuán)隊(duì)的核心成員。他介紹,靈巧性與可操作性是衡量機(jī)器人靈活性和功能性的重要指標(biāo),“天問”的柔性手指以腱繩驅(qū)動(dòng),簡單靈巧,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)脆弱物品的柔性抓取。

面對(duì)不同尺寸、外形、材質(zhì)的物體,機(jī)器人手對(duì)應(yīng)了不同的抓取姿態(tài)和力度,看似簡單,其實(shí)需要在“大腦”中精密地設(shè)計(jì)。

李淼向記者展示了“天問”抓取飲料瓶的動(dòng)作——通過手部的視觸覺傳感器獲取感知信息,并自動(dòng)設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的最佳力度,隨后通過連接手指指骨的腱繩,實(shí)現(xiàn)手部關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)調(diào)整,“可以精準(zhǔn)地握起,力度柔和,不至于捏壞瓶身。”

“為了讓‘天問’抓取更協(xié)調(diào)、更靈活,我們還在加大難度不斷調(diào)試,讓它不斷在仿真環(huán)境中學(xué)習(xí)進(jìn)步。”除了強(qiáng)調(diào)力量和精準(zhǔn)度的“靈巧手”,團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了另一種“柔性手”,具有高靈活性和適應(yīng)性的特質(zhì)。李淼介紹,操作是人形機(jī)器人控制的一大重點(diǎn),針對(duì)不同形態(tài)的物品,機(jī)器人手如何抓得穩(wěn)、握得住,實(shí)現(xiàn)類似人手的抓取效果,是人形機(jī)器人要攻克的重要難題之一。

近年來,隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用加速落地,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正成為國際科技競爭的制高點(diǎn)。李淼稱,當(dāng)下高大上的人形機(jī)器人,未來將走進(jìn)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(wù),進(jìn)入危險(xiǎn)地區(qū)執(zhí)行任務(wù)等,人形機(jī)器人都可以勝任。

核心零部件80%鄂產(chǎn)鄂研

“拆開人形機(jī)器人的外殼,里面是一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng),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(gè)機(jī)電系統(tǒng)。”劉勝表示,發(fā)展人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè),要勇于打破學(xué)科邊界,打通產(chǎn)業(yè)全鏈條,夯實(shí)基礎(chǔ)、協(xié)同合作才能提升整體水平。

在“天問”的攻關(guān)過程中,武漢大學(xué)利用跨學(xué)科優(yōu)勢,聯(lián)合各單位解決研發(fā)難題。在視覺、觸覺與導(dǎo)航算法方面,該校計(jì)算機(jī)學(xué)院、測繪遙感國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供技術(shù)支持;在大模型方面,團(tuán)隊(duì)與計(jì)算機(jī)學(xué)院、科大訊飛合作;驅(qū)動(dòng)“天問”生“眼”長“腦”的芯片,來自湖北芯片企業(yè)“黑芝麻”。

搶占人形機(jī)器人新賽道,人才生態(tài)的建設(shè)不可或缺。今年9月,新成立的武大機(jī)器人系迎來首批學(xué)子,專業(yè)涉及機(jī)器視覺與人機(jī)交互、機(jī)器人導(dǎo)航與規(guī)劃、機(jī)器人系統(tǒng)與控制、機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)四個(gè)方向,培養(yǎng)機(jī)器人領(lǐng)域高水平人才。

在劉勝看來,新質(zhì)生產(chǎn)力要具備顛覆性、創(chuàng)新性、競躍性特征。人形機(jī)器人技術(shù)涉及操作、感知、認(rèn)知、移動(dòng)等核心技術(shù),關(guān)乎材料、力學(xué)、芯片、控制等領(lǐng)域,多學(xué)科交叉。因此,健全研發(fā)體系,打好研發(fā)基礎(chǔ)是關(guān)鍵,有了扎實(shí)的好底子,才能走得更遠(yuǎn)。

據(jù)了解,目前,包括傳感器、靈巧手、仿生關(guān)節(jié)、芯片在內(nèi),“天問”的核心零部件,有80%在湖北生產(chǎn)研發(fā)。劉勝認(rèn)為,要組合成一個(gè)完整的“人”,關(guān)鍵在于建立起人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)生態(tài),打通全鏈條,營造好生態(tài),核心零部件鄂產(chǎn)鄂研比重還可以更高。

“湖北有很好的制造業(yè)基礎(chǔ),具備發(fā)展人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。接下來要逐步建立起跨學(xué)科的研發(fā)生態(tài),打通產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)湖北人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)突破性發(fā)展。”劉勝說。(湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 田佩雯)

編輯:趙玲
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