工信部出手,機器人行業(yè)注入“強勁燃料”

時間:2023-09-15

來源:OFweek機器人網(wǎng)

導語:近日,工信部發(fā)布關于組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務揭榜掛帥工作的通知,該項工作目的是加快推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,培育一批擁有創(chuàng)新能力攻克核心技術的單位,凝聚各方力量促進產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,突破一批標志性技術產(chǎn)品,加速新技術、新產(chǎn)品落地應用。

  其中,文件規(guī)劃了元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能等4個重點方向。在人形機器人揭榜掛帥任務榜單中,聚焦了核心基礎、重點產(chǎn)品、公共支撐、示范應用等創(chuàng)新任務,并針對4個任務下的19個具體內容訂立了相應的到2025年的預期目標。

  典型應用

  應用是人形機器人的關鍵,人形機器人不是玩具,他是適應人類社會,幫助人類提高生產(chǎn)力的工具。未來的人形機器人不能是PPT上的炫技產(chǎn)品,而是要契合人類需求,廣泛應用于各個領域的得力助手。

  文件中指出,人形機器人的發(fā)展應服務于工業(yè)制造、災害救援、危險作業(yè)、智慧物流、安防巡邏、服務娛樂等六個主要場景。這些應用場景普遍出現(xiàn)了人力短缺的問題,人形機器人代替人類從事該類工作,可以釋放更大的生產(chǎn)力,同時避免了一些惡劣環(huán)境下對人體的危險性,打造一個更高效、更安全、更愉悅的社會環(huán)境。

  預期到2025年,人形機器人在保證4小時高強度工作下的續(xù)航能力下,需擁有耐高溫、耐沖擊、防塵防水、防爆等能力,地形攀爬能力不低于50cm,同時能夠操作50種以上的工具,可以使用工具開展焊接、切割、整理等作業(yè)任務,準確率達到95%以上。

  核心基礎

  要保證機器人在各個場景中有效應用,必須提高機器人核心能力。在人形機器人的核心基礎中,包括了全身動力學控制算法、電機驅動器、力傳感器、MEMS姿態(tài)傳感器、觸覺傳感器等五項核心零部件,核心零部件是人形機器人成本的大頭,目前的核心零部件對海外依賴依舊很大,突破核心零部件技術不僅可以降低成本,還能有效保障供應鏈安全。

  根據(jù)文件可知,預計到2025年,我們將建立高動態(tài)行走控制算法,支持具有28個以上自由度的人形仿生機構,可實現(xiàn)在各種環(huán)境下的高速行走,包括平地、斜坡、臺階、不平整路面和松軟路面,最高速度達4km/h及奔跑速度達9km/h;同時,我們將完成高功率密度電機伺服驅動器的系列化,支持多種行業(yè)標準,最高效率不低于95%,重量小于210g,尺寸小于170cm3,最大連續(xù)功率可達6kW,并擁有智能伺服控制算法。

  此外,我們計劃將力傳感器精度提高到0.5%FS,響應時間優(yōu)于0.03s,具備智能信息采集和處理功能,提升力傳感器的智能水平;MEMS姿態(tài)傳感器方面將持續(xù)推進高性能、低成本的MEMS姿態(tài)傳感器研發(fā),預計2025年能達到具備強大的抗振動和抖動性能,俯仰角和橫滾角靜態(tài)精度為0.1°,零偏穩(wěn)定性不低于0.3°/h。

  重點產(chǎn)品

  在該榜單文件中,“關節(jié)”一詞出現(xiàn)超過20次,是本次的重點產(chǎn)品。關節(jié)的上限決定了機器人仿人程度的上限,在這次的重點產(chǎn)品中,工信部點名了旋轉型電驅動關節(jié)、直線型電驅動關節(jié)、機械臂與靈巧手、高算力主控制器、高能量密度電池等5項產(chǎn)品。

  這些產(chǎn)品的更新迭代更能滿足未來人形機器人高爆發(fā)、高功率密度、高推力密度、高動態(tài)響應線性的性能需求,使人形機器人在運動規(guī)劃與感知決策上擁有自主知識產(chǎn)權的高算力主控制器,避免在“大腦”上遭到卡脖子,實現(xiàn)硬件通信、實時計算和能量消耗等關鍵技術的突破。

  根據(jù)計劃,到2025年,我國將會研制出系列化的人形機器人一體化旋轉電驅動關節(jié),滿足腰、髖、膝、肘等關節(jié)伺服驅動需要;同時推出低功耗高算力的主控制器,單臺主控制器工作功耗不高于60W,算力不低于200Tops,并可支持高帶寬總線通信方式。

  公共支撐

  任何一個產(chǎn)品達到一個快速增長的階段的階段時,通常會出現(xiàn)因不同廠商協(xié)議、標準等有差異而導致的互聯(lián)互通的障礙,一個通用標準更有利于行業(yè)的百花齊放。

  人形機器人快速鋪開使用的未來同樣會經(jīng)歷這個階段,于是提出了研制新一代人形機器人端到端仿真開發(fā)平臺,鼓勵開源開放的新方法和新機制,開發(fā)基于人工智能大模型的人形機器人的機器腦智能控制技術。

  到2025年,行業(yè)需完成軟硬件模塊通用接口、機器人各子模塊、整機系統(tǒng)集成的標準定義和標準撰寫,制定關鍵共性能力的綜合測評標準,建立實驗平臺,同時建立不低于100億的典型任務參數(shù)集,自動化處理任務的類型不低于100種,并在人形機器人上實現(xiàn)應用。

  結語

  上半年,多個城市相應出臺一系列人形機器人產(chǎn)業(yè)的利好政策,刺激一眾科技企業(yè)加速推進其人形機器人研發(fā)進度,多家投資機構重磅下注機器人產(chǎn)業(yè)。除了比亞迪、百度、小米等紛紛入局大額投資,更有智元機器人、宇樹科技等將自家機器人的研發(fā)成果公開亮相,人形機器人行業(yè)的春天到來,更多機器人如雨后春筍般冒出。在本次的未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務揭榜掛帥工作的帶領下,我們靜待一個繁榮的機器人時代到來。

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