手指灵活抓取水杯、搬运箱子，不怕来自正面的推踹……不停地踩着小碎步走路的是此次展示的人形机器人，黑白相间，身高162cm，体重60kg，向我们展示了它行走、转向等能力。
近日在上海举行的第27届中国（国际）小电机技术研讨会暨展览会上，中国电子科技集团公司第二十一研究所（以下简称中国电科21所）研发的第一代人形机器人亮相，引起业内关注。
“我们所在整个机器人的产业链上都有布局，从外骨骼机器人到人形机器人，而人形机器人正是所有机器人中被公认的最复杂的形态。”谈及为何选择向人形机器人进军时，中国电科21所机器人工程中心工程师蒋志勇说道。他表示，人形机器人对视觉识别、运动控制算法、灵巧操作、关节协调等方面也提出了更高要求。
“造人”的进化之路
“人形机器人涉及到的技术非常多，不仅是在某一个方向的技术迭代，更多的是各个学科间技术的交叉融合。”蒋志勇表示。
“一个高度拟人的人形机器人，至少需要 30 个自由度，才可以让四肢、躯干颈部实现灵活仿生运动。”蒋志勇介绍道。而此次展示的人形机器人全身自由度达39个（拥有39个电动关节），单臂最大负载5kg，双臂最大负载10kg，最大行走速度5km/h，目前，已具备拿水杯、搬运箱子等灵巧操作能力，它还具有敏捷避障能力，能够在斜坡、碎石地、草地等非平整路面稳定行走。
那这样一个像“人”的机器人，能在人类的生活中扮演什么样的角色呢？据介绍，中国电科21所2020年初就开始布局人形机器人研发工作，经过不断的迭代研发后，目前该款人形机器人已初步完成整机在智慧物流场景下的测试应用验证，未来可在工业制造、安防巡逻、应急救援等领域进行拓展应用。
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“当然，在目前平台基础能力还没有完全具备的情况下，具身智能还有较长的一段路要走。”蒋志勇说道。
未来或将是拥有
“大长腿”的人形机器人
随着身高的增加，人形机器人的研制难度也不断攀升。在蒋志勇看来，五六十公分与一米三以上的人形机器人听起来差别不大，但研发难度却有一个质的飞跃。
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“小型玩具机器人，重心相对更低，基本上是依靠大脚底板，就可以很容易保持稳定。一旦机器人身高变得比较高，它的结构、控制方法就不一样了，在运动控制算法、制作材料使用上也相差甚远。”
相比于技术的迭代提升，蒋志勇更想提升产品可靠性。他表示，人形机器人要在各种环境和条件下走得稳，难度颇高。“但产品级的机器人更需要可靠性和稳定性，它起码是要能够防摔的。”
对于未来人形机器人的产业化应用，蒋志勇认为性能的提升与价格是需要解决的两大问题。在他看来，人形机器人要真正走向市场，要不断完善电机、驱动器、减速器等硬件设备，加上更加精准的运动控制算法，使得机器人能实现更多动作和功能，同时，也要引入更多传感器和人工智能算法，让机器人能够自主应对不同的场景和情况。
据蒋志勇介绍，目前，研发团队已完成计算机算法仿真工作，语音模块则在开发中。今后，它可以听懂人类发出的语音指令，并完成相关任务。比如用户说“请给我倒杯水”，它就会前往取水处，再把盛满水的杯子端到用户面前。
目前，中国电科21所已经开始了下一代人形机器人的迭代研发。蒋志勇表示，下一代人形机器人整个身体比例协调会更好一点，包括它的腿也会更长一些。“腿越长相对质心就越低，我们这款人形机器人的质心在腰部，随着我们的技术迭代，未来的电科人形机器人或许也会拥有‘大长腿’，当然，我们现在也在尝试另外几种算法，让人形机器人走路更加的轻盈、迈步更大。”
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