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,上百臺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(wěn)穩(wěn)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,被機器人逐一復現(xiàn),為它們抓取物體的能力積累著真實數據。
這座占地3000平方米的訓練中心,仿佛是一個未來科技的孵化場。上百臺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,模擬抓取物體的動作,時而小心翼翼地調整角度,練習插花的技巧,又或是反復折疊毛巾,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,仿佛能感受到每一臺機器人未來更加智能、更加靈活。
“一個數據采集的操作員,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?!比诵螜C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(yǎng)、特種作業(yè)、新零售等十大實景場景。這些看似稀松平常的學習動作,背后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(qū),睿爾曼、元客視界、艾歐智能、傲意科技,知行機器人、強腦科技等具身智能產業(yè)鏈上下游的企業(yè),成為民企在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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
睿爾曼公司成立于2018年,是一家專注于超輕量仿人機械臂研發(fā)、生產及銷售的國家高新技術企業(yè)。睿爾曼生態(tài)運營總監(jiān)介紹,早在2010年,公司初創(chuàng)團隊便開始探索機械臂相關技術,并于2018年提出超輕量仿人機械臂的理念。
睿爾曼生態(tài)運營總監(jiān)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(xiàn)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(fā),公司推出的超輕量仿人機械臂成功解決了傳統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)代工業(yè)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(tǒng)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,還能瞬時承受八九公斤的重量 ?!惫こ處煴硎尽?/p>
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,并逐漸顯現(xiàn)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(xié)議,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”,睿爾曼還為用戶提供了雙臂復合機器人、雙臂升降機器人、單臂復合機器人、復合升降機器人、復合機器人等各種解決方案,同時廣泛應用于具身智能、教育科研、醫(yī)療大健康和商業(yè)服務等領域。
元客方舟LuStage-F7D人臉光場重建系統(tǒng)。新京報貝殼財經記者 韋博雅 攝
數字人“照進現(xiàn)實”,采集人體特征只需一分鐘
走進北京元客方舟科技有限公司(簡稱:元客方舟)MAC元宇宙演藝制播科技中心,一個顯眼的巨型裝置映入眼簾——100多臺相機與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(tǒng)的裝置,主要承擔著數字人的采集與重建工作:當人步入“大球”內部,通過100多臺相機的共同工作,可對人臉的細微表情、體態(tài)等進行全方位捕捉。隨后,借助先進的算法技術,便可生成高度逼真的數字人三維形象。
MAC元宇宙演藝制播科技中心總監(jiān)劉家寧介紹,當前,數字人在影視娛樂領域應用廣泛,可用于電影、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,可制作高寫實數字人,為用戶帶來沉浸式體驗。
實際上,數字人已活躍在春晚數字分身、直播帶貨、電影預覽片制作等多個場景。“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,制作 2 - 3 分鐘的數字人預覽片是個絕佳選擇,這種預覽片制作速度快,且具有成本低的優(yōu)勢?!眲⒓覍幈硎?。
“采集人體特征只需要一分鐘,白模重建的話在半小時內就可以完成,但如果用于電影電視劇等商業(yè)播出場景,則需要后期精細化修繕。”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采集。據工作人員介紹,這些“標記點”能夠反射紅外相機發(fā)射的紅外光,從而讓相機精準地捕捉每一個動作細節(jié)。
“這項技術可以用于數字人的動作捕捉,為游戲、動畫、電影中的數字人提供支持,同時還可用于機器人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,這種方式相較于其他捕捉方式更穩(wěn)定可靠,數據也更精確?!边@名工作人員表示。
從“大小腦”到“本體”,人形機器人產業(yè)生態(tài)聚變成勢
貝殼財經記者走訪了解到,目前,石景山區(qū)在人形機器人產業(yè)領域已逐步構建起一個完整且充滿活力的產業(yè)生態(tài)。
作為創(chuàng)新高地,石景山區(qū)集聚了人形機器人產業(yè)各環(huán)節(jié)企業(yè)十余家,覆蓋了從“大腦”到“小腦”再到“肢體”和“本體”制造的全產業(yè)鏈條,形成了技術互補、協(xié)同發(fā)展的布局。
除了睿爾曼和元客方舟外,人形機器人靈巧手的頭部企業(yè)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、聚焦人工智能大模型的識因智能科技,以及于今年3月初成立的樂聚通研(北京)機器人技術有限公司,總部均位于石景山區(qū)。
為推動人形機器人發(fā)展,中關村科技園區(qū)石景山園管理委員會、北京市石景山區(qū)科學技術委員會發(fā)布了《石景山區(qū)人形機器人產業(yè)發(fā)展行動計劃(2024-2025年)》《石景山區(qū)人形機器人產業(yè)發(fā)展實施方案(2024 年)》兩份文件,旨在拓展人工智能大模型產業(yè)的廣度與深度,并將在人工智能和智能制造領域全面發(fā)力,打造全國領先的人形機器人產業(yè)集聚區(qū)。
作為首都經濟高質量發(fā)展的重要承載區(qū),石景山還在加快推動科技與文化創(chuàng)新交融,加速打造京西科幻之城。
目前,石景山區(qū)已建成產業(yè)空間20萬平方米,核心區(qū)集聚咪咕文化、當紅齊天、元客方舟等科幻上下游企業(yè)130余家,全區(qū)科幻企業(yè)總數突破230家,占北京市總量近三分之一,2024年實現(xiàn)收入153億元,同比增長16%。
人形機器人和科幻產業(yè)走上臺前,離不開民營經濟創(chuàng)新發(fā)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(xiàn)代化的生力軍,也是高質量發(fā)展的重要基礎。五經普數據顯示,石景山區(qū)共有民營企業(yè)28511家、占全部企業(yè)比重96.2%,民營經濟貢獻了全區(qū)40%以上的收入和稅收、50%以上的利潤、60%以上的就業(yè),已經成為全區(qū)經濟發(fā)展的主要支撐。”石景山區(qū)發(fā)改委相關負責人表示。
該負責人表示,區(qū)委、區(qū)政府高度重視民營經濟發(fā)展,通過實施一攬子助企紓困和惠企暖企政策,著力優(yōu)化民營經濟發(fā)展環(huán)境,幫助民營企業(yè)解決發(fā)展困難,擦亮“石景山服務”品牌,持續(xù)推動民營經濟高質量發(fā)展。
新京報貝殼財經記者 韋博雅 編輯 王進雨 校對 柳寶慶