湖北日報(bào)全媒記者 田佩雯
“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報(bào)全媒記者，3月以來，針對“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)?！惫I(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)對脆弱物品的柔性抓取。
面對不同尺寸、外形、材質(zhì)的物體，人手對應(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”中精密的設(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?！?/p>
“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?！背藦?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)乎到材料、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?！眲僬f。
