工程師正在為機器人動作學習收集數據。新京報貝殼財經記者 韋博雅 攝
走進北京石景山人形機器人數據訓練中心,上百台機器人正井然有序地跟著工程師們學習人類的動作技巧。抬手、精準抓取礦泉水瓶、穩穩堆疊水瓶、再輕輕取下……一系列流暢而精準的動作,在工程師們通過遙操技術的細膩操控下,被機器人逐一複現,為它們抓取物體的能力積累著真實數據。
這座佔地3000平方米的訓練中心,彷彿是一個未來科技的孵化場。上百台高自由度雙臂升降機器人,宛如一群勤奮的學生,在工程師們悉心而耐心的“教導”下,它們時而伸展手臂,類比抓取物體的動作,時而小心翼翼地調整角度,練習插花的技巧,又或是反覆摺疊毛巾,力求每一個動作都達到完美。在既緊張又充滿期待的氛圍中,仿佛能感受到每一台機器人未來更加智慧、更加靈活。
“一個數據採集的操作員,一天大概可以產生一百條左右的數據,每年數據產量可超過百萬條。”人形機器人數據訓練中心負責人張欽鋒向新京報貝殼財經記者介紹,訓練中心搭建了家庭康養、特種作業、新零售等十大實景場景。這些看似稀鬆平常的學習動作,背後蘊藏著強大的科技力量。張欽鋒介紹,機器人的“手臂”由超輕量仿人機械臂組成,而這正是它們得以高效完成任務的原因之一。
在石景山區,睿爾曼、元客視界、艾歐智慧、傲意科技,知行機器人、強腦科技等具身智能產業鏈上下游的企業,成為民企在創新創業中的一個縮影。
睿爾曼相關產品零部件。新京報貝殼財經記者 韋博雅 攝
機器人走進生活,超輕量仿人機械臂7年突圍
睿爾曼公司成立於2018年,是一家專注於超輕量仿人機械臂研發、生產及銷售的國家高新技術企業。睿爾曼生態運營總監介紹,早在2010年,公司初創團隊便開始探索機械臂相關技術,並於2018年提出超輕量仿人機械臂的理念。
睿爾曼生態運營總監告訴貝殼財經記者,要想讓機器人真正走進人們的生產生活,實現廣泛應用,必須推動機器人本體的精細化和輕量化。為此,睿爾曼對驅動器、電機、諧波減速器、控制器4大底層核心零部件進行了完全自主研發,公司推出的超輕量仿人機械臂成功解決了傳統機器人因核心部件限制導致體積龐大的問題。
睿爾曼一名工程師以RM65系列機械臂為例介紹,該機械臂具有6個自由度,額定負載5公斤,自重7.2公斤(含控制器),負載自重比達1:1.44。與傳統機械臂相比,在同等負載能力的情況下,睿爾曼超輕量仿人機械臂的重量減輕了約四分之三,能更好地滿足現代工業生產和日常生活對機械臂精準、靈活、輕便操作的需求,為用戶帶來新的體驗。
“在完成相同5公斤負載任務時,傳統機械臂整體重量需20公斤-25公斤且需額外控制箱,而睿爾曼機械臂不僅重量輕,還能暫態承受八九公斤的重量 。”工程師表示。
如今,搭載了超輕量仿人機械臂的機器人,正在人形機器人數據訓練中心訓練,並逐漸顯現靈活的一面。張欽鋒告訴貝殼財經記者,初期,工程師在控制末端靈巧手時,每秒僅能控制10次,控制頻率很低,致使機器人無法很好地跟隨人手進行動作。而經過睿爾曼和訓練中心深入溝通,前者通過開放高頻控制協定,將控制頻率提升至每秒50次,這讓靈巧手控制效果得到顯著提升。
睿爾曼機械臂已在市場上擁有較高的覆蓋率。目前睿爾曼機械臂已成為人形、服務機器人領域“入門第一大套件”,睿爾曼還為使用者提供了雙臂復合機器人、雙臂升降機器人、單臂複合機器人、複合升降機器人、複合機器人等各種解決方案,同時廣泛應用於具身智慧、教育科研、醫療大健康和商業服務等領域。
元客方舟LuStage-F7D人臉光場重建系統。新京報貝殼財經記者 韋博雅 攝
數位人“照進現實”,採集人體特徵只需一分鐘
走進北京元客方舟科技有限公司(簡稱:元客方舟)MAC元宇宙演藝製播科技中心,一個顯眼的巨型裝置映入眼簾——100多台相機與750多個光源共同構建而成,直徑達6.6 米,宛如一個科技感十足的“大球”。
工作人員介紹,這個名為LuStage-F7D人臉光場重建系統的裝置,主要承擔著數位人的採集與重建工作:當人步入“大球”內部,通過100多台相機的共同工作,可對人臉的細微表情、體態等進行全方位捕捉。隨後,借助先進的演算法技術,便可生成高度逼真的數位人三維形象。
MAC元宇宙演藝製播科技中心總監劉家寧介紹,當前,數位人在影視娛樂領域應用廣泛,可用於電影、電視劇的換臉特效。除此之外,在新興領域,VR大空間結合文旅IP,可製作高寫實數位人,為用戶帶來沉浸式體驗。
實際上,數位人已活躍在春晚數位分身、直播帶貨、電影預覽片製作等多個場景。“當導演與演員對表演內容的理解存在差異,或者導演需要吸引投資時,製作 2 - 3 分鐘的數位人預覽片是個絕佳選擇,這種預覽片製作速度快,且具有成本低的優勢。”劉家寧表示。
“採集人體特徵只需要一分鐘,白模重建的話在半小時內就可以完成,但如果用於電影電視劇等商業播出場景,則需要後期精細化修繕。”劉家寧告訴貝殼財經記者。
在科技中心二樓的FZMotion光學運動捕捉技術實驗基地,一名工作人員正身著帶有“標記點”的特殊服飾進行動作捕捉採集。據工作人員介紹,這些“標記點”能夠反射紅外相機發射的紅外光,從而讓相機精準地捕捉每一個動作細節。
“這項技術可以用於數位人的動作捕捉,為遊戲、動畫、電影中的數位人提供支援,同時還可用於機器人AI訓練,通過鏡頭精確捕捉手指和身體的動作,可以訓練機器人的抓握和移動,這種方式相較於其他捕捉方式更穩定可靠,數據也更精確。”這名工作人員表示。
從“大小腦”到“物質”,人形機器人產業生態聚變成勢
貝殼財經記者走訪瞭解到,目前,石景山區在人形機器人產業領域已逐步構建起一個完整且充滿活力的產業生態。
作為創新高地,石景山區集聚了人形機器人產業各環節企業十余家,覆蓋了從“大腦”到“小腦”再到“肢體”和“物質”製造的全產業鏈條,形成了技術互補、協同發展的佈局。
除了睿爾曼和元客方舟外,人形機器人靈巧手的頭部企業因時機器人、專注人形機器人小腦控制技術的迅連科技中心、聚焦人工智慧大模型的識因智慧科技,以及於今年3月初成立的樂聚通研(北京)機器人技術有限公司,總部均位於石景山區。
為推動人形機器人發展,中關村科技園區石景山園管理委員會、北京市石景山區科學技術委員會發佈了《石景山區人形機器人產業發展行動計劃(2024-2025年)》《石景山區人形機器人產業發展實施方案(2024 年)》兩份檔,旨在拓展人工智慧大模型產業的廣度與深度,並將在人工智慧和智慧製造領域全面發力,打造全國領先的人形機器人產業集聚區。
作為首都經濟高質量發展的重要承載區,石景山還在加快推動科技與文化創新交融,加速打造京西科幻之城。
目前,石景山區已建成產業空間20萬平方米,核心區集聚咪咕文化、當紅齊天、元客方舟等科幻上下游企業130余家,全區科幻企業總數突破230家,占北京市總量近三分之一,2024年實現收入153億元,同比增長16%。
人形機器人和科幻產業走上臺前,離不開民營經濟創新發力。
“民營經濟是社會主義市場經濟的重要組成部分,是推進中國式現代化的生力軍,也是高質量發展的重要基礎。五經普數據顯示,石景山區共有民營企業28511家、佔全部企業比重96.2%,民營經濟貢獻了全區40%以上的收入和稅收、50%以上的利潤、60%以上的就業,已經成為全區經濟發展的主要支撐。”石景山區發改委相關負責人表示。
該負責人表示,區委、區政府高度重視民營經濟發展,通過實施一攬子助企紓困和惠企暖企政策,著力優化民營經濟發展環境,説明民營企業解決發展困難,擦亮“石景山服務”品牌,持續推動民營經濟高質量發展。
新京報貝殼財經記者 韋博雅 編輯 王進雨 校對 柳寶慶