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人形機器人是人工智能技術與機器人技術深度融合的產(chǎn)物。近年來，機器擬人多條技術路線得到突破和實際應用，不少企業(yè)推出技術相對成熟且價格較低的機器人產(chǎn)品，使得人形機器人走進大眾視野。4月份在北京舉辦的全球首場人形機器人半程馬拉松賽更是進一步推高人形機器人的熱度。在機器人應用較為普遍的工業(yè)領域，人形機器人的發(fā)展會帶來什么影響？能否進一步改造升級工業(yè)，促成產(chǎn)業(yè)的又一次變革？

相較傳統(tǒng)機器人，人形機器人有突出的特征和優(yōu)勢，在機械構(gòu)造、智能化、擬人仿生等技術領域取得顯著進步。一是實現(xiàn)了工程機械的突破。人形機器人雙足站立奔跑、五指抓取等動作逐漸成熟，推動了傳動系統(tǒng)、機械設計、結(jié)構(gòu)設計、運動控制、環(huán)境感知等技術發(fā)展，使機器人能夠在復雜環(huán)境中穩(wěn)定運行和執(zhí)行多樣化任務。二是實現(xiàn)了智力水平的突破。在傳感技術和人工智能技術賦能下，人形機器人實現(xiàn)了對外部世界的更強感知，能夠主動適應外部環(huán)境變化，這使機器人具有更強的自主性和柔性。三是實現(xiàn)了擬人仿生的突破。人形機器人的外形設計具有更強的親近感，與人的交互更加簡便，使用者不需要專門學習，就可以通過人類語言向機器人下達指令，這使得機器人能夠進入更多非專業(yè)化應用領域。

盡管人形機器人發(fā)展迅速，但目前應用場景主要是展示、引導、陪伴等，多屬于服務機器人或?qū)I(yè)機器人。相較而言，傳統(tǒng)工業(yè)機器人發(fā)展歷史更長，技術專業(yè)程度更高，更加追求安全、效率和穩(wěn)定。其一，工業(yè)生產(chǎn)以安全為基本原則，工業(yè)機器人的使用必須保障工人和工廠安全，這具體表現(xiàn)為工業(yè)機器人工作空間與人類物理隔離，工業(yè)機器人的使用需具備專業(yè)知識和技能，對機器人參數(shù)的修改在未得到授權(quán)前是不被允許的。而服務業(yè)使用的人形機器人一般不會造成重大人身和財產(chǎn)損害，其操作也更加簡單。其二，工業(yè)生產(chǎn)強調(diào)效率優(yōu)先，工業(yè)機器人會犧牲柔性化、多樣化，突出專業(yè)化。目前大多數(shù)工業(yè)機器人是針對流水線上某一步驟專門設計的，例如焊接機器人、噴涂機器人、碼垛機器人、運輸機器人、抓取機器人等。這些機器人的機械設計以完成專業(yè)化任務為目的，強化了完成特定工作的力量、速度、精確度等性能，犧牲其他不必要的功能，實現(xiàn)更高生產(chǎn)效率。而人形機器人的擬人化確實能夠拓寬機器人的應用領域，但難以在單一任務上實現(xiàn)高效率和高穩(wěn)定性。其三，流水線的工業(yè)生產(chǎn)模式突出分工基礎上的協(xié)同，工業(yè)機器人注重生產(chǎn)線上的連續(xù)性和機器人之間的合作，一般不獨立運行。例如，汽車制造流水線上的焊接機器人通常4至6個為一組同時工作，以滿足不同焊點的具體要求，節(jié)約換裝焊頭的時間。而在服務業(yè)和家庭場景中不適合同時使用多臺機器人，人形機器人需具備獨立工作能力，但這也會損失多臺機器人合作帶來的高效率。

可見，不同類型機器人有各自擅長的領域，目前人形機器人更適合應用于商業(yè)和家庭，在工業(yè)生產(chǎn)方面的可靠性和性價比低于傳統(tǒng)工業(yè)機器人。盡管如此，作為機器人技術、工藝的重要驗證平臺，人形機器人能夠促進機器人動力系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的進一步優(yōu)化，其發(fā)展理念也會對工業(yè)機器人未來發(fā)展提供重要啟示，這將對工業(yè)機械化、智能化發(fā)展產(chǎn)生持續(xù)影響。

人形機器人能夠助推工業(yè)生產(chǎn)“人機融合”發(fā)展。出于安全考慮，傳統(tǒng)工業(yè)機器人在運行中是不能被人類接觸甚至接近的，而“人機融合”就是通過技術手段破除人與機器的物理障礙，更好發(fā)揮兩者優(yōu)勢，實現(xiàn)更高效率，完成更復雜工作。2015年前后，各大機器人廠商開始力推可以和人類伙伴同平臺工作的協(xié)作機器人，并迅速擴大產(chǎn)品線，例如發(fā)那科的CR和CRX系列，ABB公司的YuMi、SWIFTI、GoFa系列，安川的HC系列，庫卡的LBR iiwa系列，等等。協(xié)作機器人與人類共享空間，協(xié)同工作完成任務并保證人類的安全，已經(jīng)在汽車制造、電子信息、金屬加工、生物醫(yī)藥等工業(yè)行業(yè)得到應用，成為工業(yè)機器人家族的新成員，進一步提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。人形機器人本身就具備和人類頻繁肢體接觸的特征，其傳感技術、軌跡運算技術、運動控制技術可以被應用于協(xié)作機器人的設計和制造。此外，人形機器人與人類共處的理念和邏輯也可對協(xié)作機器人發(fā)展提供重要借鑒。

人形機器人可以促進工業(yè)數(shù)智化改造升級。傳統(tǒng)工業(yè)機器人按照事先編寫的程序進行工作，難以感知外部環(huán)境變化，更不能根據(jù)環(huán)境變化實現(xiàn)自我調(diào)整和優(yōu)化，哪怕很小的問題也必須依靠工程師或技術工人幫助。人形機器人大多具備智能感知和環(huán)境適應能力，能夠進行自主決策和任務規(guī)劃，實現(xiàn)多模態(tài)融合和交互，甚至進行自主學習和自我優(yōu)化，這些技術的成熟發(fā)展有助于工業(yè)機器人智能化升級。目前，已經(jīng)有一些植入人工智能系統(tǒng)的工業(yè)機器人在半導體、電子信息、食品、機械加工等零部件較多、較復雜的行業(yè)得到應用，機器人能夠準確迅速抓取流水線上多樣零散的零部件，或者根據(jù)不同加工對象執(zhí)行差異化程序。例如，智能焊接機器人能夠自主識別多品種小批量工件，分析工件的結(jié)構(gòu)和空間關系，并自主執(zhí)行焊接工藝和機械臂的驅(qū)動程序，大大節(jié)約了設備調(diào)試時間。此外，人形機器人更友好的人機交互方式也可以被工業(yè)機器人借鑒。例如，歐姆龍?zhí)岢鲆环N新的制造理念，機器人能夠接受人類語言指令自主生成一套生產(chǎn)流程對零部件進行加工，編程和調(diào)試由機器人自行完成，不需要人參與。

人形機器人有助于推動工業(yè)機器人可移動化發(fā)展。除了用于貨物搬運的自動導向車和在有限范圍內(nèi)移動的導軌式機器人，絕大多數(shù)傳統(tǒng)工業(yè)機器人固定不可移動，一點局部的位置調(diào)整都需要經(jīng)過嚴格的論證和驗證，這雖然確保了工業(yè)大規(guī)模制造的安全可靠，但也極大犧牲了柔性，難以滿足低成本大規(guī)模定制化生產(chǎn)要求。人形機器人有高度自主移動特征，其無線定位、軌跡規(guī)劃、防碰撞等成熟技術以及可移動的設計理念，可以推動工業(yè)機器人的可移動化發(fā)展，從而實現(xiàn)未來工廠的柔性化和可重組化。當然，在工業(yè)生產(chǎn)中，要實現(xiàn)機器人的自主移動，輪式或履帶式要優(yōu)于人形機器人的雙足式。近幾年，整合了多關節(jié)機器人、直角坐標機器人與自動導向車的復合移動機器人得到快速發(fā)展，實現(xiàn)了中小型工業(yè)機器人的可移動化。

總之，在諸多機器人類型中，工業(yè)機器人和人形機器人分屬不同技術路線，適用于不同場景，人形機器人雖然短期內(nèi)不會大規(guī)模應用于工廠，但能夠提供相關技術和理念，讓未來工業(yè)生產(chǎn)更加高效、柔性、安全和智慧。