《人形机器人创新发展指导意见》解读*
发布人:fanh 发布时间:2023/11/3 11:07:43  浏览次数:386次
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2023112日,工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》(下称《指导意见》)

出台背景

党中央、国务院高度重视未来产业发展。习近平总书记深刻指出,要“以科技创新推动产业创新,积极培育新能源、新材料、先进制造、电子信息等战略性新兴产业,积极培育未来产业,加快形成新质生产力,增强发展新动能”。

人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,发展潜力大、应用前景广,是未来产业的新赛道。

我国人形机器人产业前期已有一定基础,但在关键基础部件、操作系统、整机产品、领军企业和产业生态等方面仍存在短板弱项,需要加强政策引导,集聚资源推动关键技术创新,培育形成新质生产力。

为推动人形机器人产业高质量发展,高水平赋能新型工业化,有力支撑现代化产业体系建设,工业和信息化部印发《指导意见》。

工作目标

按照谋划三年、展望五年的时间安排做了战略部署。

2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用,探索形成有效的治理机制和手段。培育23家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业,打造23个产业发展集聚区,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。

2027年,人形机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系,构建具有国际竞争力的产业生态,综合实力达到世界先进水平。产业加速实现规模化发展,应用场景更加丰富,相关产品深度融入实体经济,成为重要的经济增长新引擎。

主要内容

关键技术突破方面,打造人形机器人“大脑”和“小脑”、突破“肢体”关键技术、健全技术创新体系。

产品培育方面,打造整机产品、夯实基础部组件、推动软件创新。

场景拓展方面,服务特种领域需求、打造制造业典型场景、加快民生及重点行业推广。

生态营造方面,培育优质企业、完善创新载体和开源环境、推动产业集聚发展。

支撑能力方面,健全产业标准体系、提升检验检测和中试验证能力、加强安全治理能力。

突破关键技术

以大模型等人工智能技术突破为引领,在机器人已有成熟技术基础上,重点在人形机器人“大脑”和“小脑”、“肢体”关键技术、技术创新体系等领域取得突破。

一是 开发基于人工智能大模型的人形机器人“大脑”,增强环境感知、行为控制、人机交互能力,开发控制人形机器人运动的“小脑”,搭建运动控制算法库,建立网络控制系统架构。

二是系统部署“机器肢”关键技术群,打造仿人机械臂、灵巧手和腿足,攻关“机器体”关键技术群,突破轻量化骨骼、高强度本体结构、高精度传感等技术。

三是构建完善人形机器人制造业技术创新体系,支持龙头企业牵头联合产学研用组成创新联合体,加快人形机器人与元宇宙、脑机接口等前沿技术融合,探索跨学科、跨领域的创新模式。

【关键技术攻关】

机器人“大脑”关键技术群。围绕动态开放环境下人形机器人感知与控制,突破感知-决策-控制一体化的端到端通用大模型、大规模数据集管理、云边端一体计算架构、多模态感知与环境建模等技术,提高人形机器人的人--环境共融交互能力,支撑全场景落地应用。

机器人“小脑”关键技术群。面向人形机器人复杂地形通过、全身协同精细作业等任务需求,开展高保真系统建模与仿真、多体动力学建模与在线行为控制、典型仿生运动行为表征、全身协同运动自主学习等关键技术研究,提升人形机器人非结构化环境下全身协调鲁棒移动、灵巧操作及人机交互能力。

机器肢关键技术群。面向人形机器人高动态、高爆发和高精度等运动性能需求,研究人体力学特征及运动机理、人形机器人动力学模型及控制等基础理论,突破刚柔耦合仿生传动机构、高紧凑机器人四肢结构与灵巧手设计等关键技术,为人形机器人灵活运动夯实硬件基础。

机器体关键技术群。面向人形机器人本体高强度和高紧凑结构需求,研究人工智能驱动的骨架结构拓扑优化、高强度轻量化新材料、复杂身体结构增材制造、能源-结构-感知一体化设计以及恶劣环境防护等关键技术,打造具有高安全、高可靠、高环境适应性的人形机器人本体结构。

  培育重点产品

将打造整机产品、夯实基础部组件、推动软件创新作为主要发力方向。

在整机产品方面,打造基础版整机,构筑人形机器人通用整机平台,开发低成本交互型、高精度型以及极端环境下高可靠型等人形机器人整机产品,强化人形机器人整机的批量化生产制造能力;在基础部组件方面,开发人形机器人专用传感器、高功率密度执行器、专用芯片,以及高能效专用动力组件;在软件创新方面,构建人形机器人高实时、高可靠、高智能的专用操作系统,开发面向各类场景的应用软件,建设完善人形机器人应用开发平台和工具包。

重点产品和部组件攻关

基础版整机。面向类人外观、双腿行走和双臂双手灵巧操作的基本形态功能,建立人形机器人基础软硬件架构,打造“公版”通用平台,支持不同场景需求下的结构改造、算法优化以及特定能力强化。

功能型整机。开发低成本交互型人形机器人,强化人类生活环境适应能力、多模态人机交互能力。开发高精度型人形机器人,强化双臂双手精细操作、工件鲁棒识别、轨迹智能规划等上肢作业能力。开发高可靠型人形机器人,强化恶劣环境生存、复杂地形适应、外力冲击防护等能力。

传感器。面向复杂环境感知需求,开发集成高精度仿生眼与类脑处理算法的视觉传感器,推出宽频响、高灵敏的仿生听觉传感器,开发高分辨率和具有多点接触检测能力的仿人电子皮肤,推出高灵敏检测多种气体的仿生嗅觉传感器,形成人形机器人专用传感器产品谱系。

执行器。面向人形机器人高爆发移动需求,突破高功率密度液压伺服执行器,打造高紧凑液压马达、缸、泵、阀及一体化单元系列产品。突破高力矩密度减速器、高功率密度电机、伺服驱动器等融合的高精度电驱动执行器,打造电驱动旋转关节、电推杆产品。

控制器。面向高实时协调运动控制需求,研发具有高动态运动驱动、高速通信等功能的专用芯片,研制“感--控”一体化的高性能运动控制器。面向人形机器人认知与决策需求,研发具有多模态空间感知、行为规划建模与自主学习等能力的智能芯片,提升人形机器人协调控制能力。

动力能源。面向人形机器人高动态、长续航能量需求,突破高能量密度电池、智能电源管理、电池组优化匹配等关键技术,开发高能效、高紧凑动力能源总成产品,提升人形机器人的续航与环境适应能力。

拓展场景应用

从特种领域、制造业典型场景、民生及重点行业三类方向提出意见措施。

一是加快人形机器人在特种环境应用,面向恶劣条件、危险场景作业等需求,强化复杂环境下本体控制、快速移动、精确感知等能力。

二是聚焦 3C 、汽车等制造业重点领域,提升人形机器人工具操作与任务执行能力,打造人形机器人示范产线和工厂,在典型制造场景实现深度应用。

三是拓展人形机器人在医疗、家政等民生领域服务应用,满足生命健康、陪伴护理等高品质生活需求,推动人形机器人在农业、物流等重点行业应用落地,提升人机交互、灵巧抓取、分拣搬运、智能配送等作业能力。

开展试点示范。组织人形机器人创新任务揭榜挂帅,探索赋能制造业的路径和模式,遴选优秀成果开展试点应用,定期评估评价。以行业特色场景为牵引,培育一批优质解决方案,遴选行业标杆应用,推动人形机器人新技术新产品落地应用。

加强供需对接。打造人形机器人赋能供需对接平台,引导传统制造企业、工业园区释放需求,组织人形机器人企业精准服务对接。加强产业链上下游协同,强化全国统一大市场下的标准互认、产品配套、研发协同,加速市场共建、资源共享、利益共赢。

加速成果转化。建设人形机器人创新成果产业化服务平台,建设一批人形机器人成果孵化创新中心,加快共性技术转移和推广应用,提高人形机器人工程化效率,促进成熟产品和解决方案规模化落地。举办赋能成果展,促进产学研用交流合作。

完善应用机制。加大特定场景的深度挖掘和共性场景的规模化推广,定期遴选发布典型应用场景清单和推荐目录。鼓励重点行业和地区主动探索开放应用场景,开拓新模式、新服务、新业态。鼓励企业探索面向应用场景的技术创新研发模式,加强技术与场景深度融合。

保障措施

一是加强统筹协同。加强部门协同,统筹推进技术攻关、产业发展、融合应用、安全治理等工作。

二是完善产业政策。推动实施人形机器人创新工程,围绕专用软件、核心部组件、整机及应用示范等重点任务加大投入。

三是加快人才引育。加强人形机器人相关学科专业人才培养,创新产学研合作培养模式。加强高端人才海外交流引进,健全人才服务体系。

四是深化交流合作。拓展人形机器人国际合作空间,推动产业国际化发展。深度参与国际规则和标准制定,为全球人形机器人产业发展贡献中国智慧。


* 信息来源:工业和信息化部网站(https://www.miit.gov.cn/)