“減速器、伺服電機
、控製器”被稱為人形機器人（學術界常稱為“仿人機器人”
，英文名“humanoid robot”）硬(ying)件(jian)部(bu)分(fen)的(de)三(san)大(da)核(he)心(xin)單(dan)元(yuan)，占(zhan)機(ji)器(qi)人(ren)整(zheng)身(shen)成(cheng)本(ben)約(yue)一(yi)半(ban)以(yi)上(shang)


，尤(you)其(qi)作(zuo)為(wei)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)動(dong)力(li)源(yuan)的(de)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)模(mo)塊(kuai)
，中(zhong)國(guo)與(yu)國(guo)際(ji)一(yi)線(xian)水(shui)平(ping)差(cha)距(ju)甚(shen)遠(yuan)。

根據 MIR 數據統計，我國伺服電機競爭格局中外資品牌占據65%，國產品牌僅有35%，從產品形態上來看
，高端伺服電機幾乎全部被國際品牌壟斷。以“三菱、安川
、發那科
、西門子”為第一梯隊的伺服電機企業形成了對中國企業的技術封鎖，嚴重限製我國雙足人形機器人產業的發展。

從全球市場來看，雙足人形機器人賽道代表以波士頓動力Atlas、本田ASIMO、敏捷機器人Cassie以及即將上市的特斯拉Optimus為(wei)主(zhu)
，而(er)國(guo)內(nei)一(yi)些(xie)科(ke)技(ji)廠(chang)商(shang)也(ye)在(zai)最(zui)近(jin)幾(ji)年(nian)開(kai)始(shi)跟(gen)進(jin)。但(dan)無(wu)一(yi)例(li)外(wai)，這(zhe)些(xie)已(yi)發(fa)布(bu)的(de)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)品(pin)，離(li)我(wo)們(men)心(xin)中(zhong)期(qi)望(wang)的(de)理(li)想(xiang)狀(zhuang)態(tai)還(hai)有(you)很(hen)長(chang)一(yi)段(duan)距(ju)離(li)。

▍人形機器人逐夢早在20世紀70年代開始

可行走的雙足人形機器人起源於日本，由1972年日本早稻田大學的加藤一郎教授研發，首款產品代號為 WABOT-1機器人原型機，擁有擬人化外形
，搭載機械手腳、擁有視覺聽覺與肢體控製係統，盡管行走一步需要45秒，但這項技術在當時已經足以撼動科學界。這也是人形機器人的早期雛形。

20世紀80niandai，suizhegongyehuafazhan，ribenjingjizaizhanhouxunsujueqi，chengweishijieshangzuiweiqiangdadejingjitizhiyi

，yibentianweidaibiaodegongsixiangjituichubutongxiliederenxingjiqirenchanpin，jingguo20年的發展，本田公司掌握了人形機器人的核心技術，1996年推出P2人形機器人
，首次實現了無外接電纜的多傳感器融合的人形機器人，2005年推出新一代ASIMO機器人，能夠實現跑步、單腳跳躍、上下樓梯以及踢足球等複雜動作
，是當時公認最領先的人形機器人。

美國科技公司波士頓動力於1992年成立，早期是麻省理工學院電氣工程和計算機科學係的研究小組，開發機器人和機器人軟件。2009年Atlas的前身Petman亮相，當時隻有兩條腿。2013年，初具人類外形的Atlas已經能在碎石堆上行走。雖然在之後的幾年，波士頓動力三次易主，但並未影響到Atlas的快速成長。目前為止，Atlas能夠做到連續跳躍
、翻滾、倒立等姿勢

，並熟練掌握體操技巧，是目前公認運動能力最強的人形機器人。

中國的雙足機器人研究起步上世紀80年(nian)代(dai)末(mo)，主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)高(gao)校(xiao)與(yu)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)為(wei)主(zhu)。近(jin)期(qi)國(guo)內(nei)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)呈(cheng)現(xian)百(bai)家(jia)爭(zheng)鳴(ming)態(tai)勢(shi)，雖(sui)各(ge)有(you)專(zhuan)長(chang)，但(dan)綜(zong)合(he)實(shi)力(li)來(lai)看(kan)北(bei)京(jing)理(li)工(gong)大(da)學(xue)最(zui)強(qiang)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)走(zou)、跑、跳等多模態高動態運動能力以及核心零部件等方麵躋身世界前列。

▍在技術壁壘麵前 資本是無力的 人形機器人拚的是綜合實力

想要讓人形機器人自主運動起來，既需要極強的運動控製能力，也需要強大的感知和智慧能力。前者需要包括精密減速器、伺服電機
、控製器等核心零部件的支持，而後者則需要更加高性能導航傳感器和強大的計算能力。

具ju體ti來lai說shuo
，以yi往wang高gao端duan電dian機ji和he液ye壓ya動dong力li裝zhuang置zhi想xiang要yao好hao用yong，就jiu必bi須xu要yao購gou買mai進jin口kou產chan品pin，但dan由you於yu外wai資zi品pin牌pai對dui中zhong國guo企qi業ye形xing成cheng技ji術shu壁bi壘lei，很hen多duo時shi候hou即ji便bian我wo們men肯ken花hua錢qian

，對dui方fang也ye不bu一yi定ding能neng夠gou賣mai給gei我wo們men，而er且qie即ji便bian我wo們men通tong過guo特te殊shu渠qu道dao買mai到dao高gao端duan電dian機ji產chan品pin，在zai缺que乏fa算suan法fa與yu調tiao試shi的de場chang景jing下xia，依yi然ran可ke能neng與yu我wo們men的de理li想xiang結jie果guo差cha距ju甚shen遠yuan。比bi如ru同tong樣yang是shiMaxon電機產品
，Schaftgongsikeyitongguoyelengpeihechaojidianrongdefangshirangjishigongjinzhongdejiqirenzijitiaoqilai。erqitagongsijibianshishiyongxiangtongxinghaodedianjiyehennandadaozheyangdexiaoguo。zairenxingjiqirenlingyuyouxiejishubileibingbushiyouqianjiunengtupode。

人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li)並(bing)不(bu)是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)公(gong)司(si)獨(du)有(you)，很(hen)多(duo)研(yan)究(jiu)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)的(de)車(che)企(qi)以(yi)及(ji)頭(tou)部(bu)的(de)科(ke)技(ji)企(qi)業(ye)都(dou)很(hen)早(zao)地(di)進(jin)入(ru)到(dao)了(le)視(shi)覺(jiao)與(yu)環(huan)境(jing)感(gan)知(zhi)的(de)研(yan)發(fa)的(de)行(xing)列(lie)當(dang)中(zhong)

，這(zhe)也(ye)就(jiu)解(jie)釋(shi)了(le)為(wei)什(shen)麼(me)特(te)斯(si)拉(la)會(hui)推(tui)出(chu)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)“Optimus”的原因。

底層運動算法與控製源於軟件算法的優化以及大量樣本采集，早些年波士頓動力的Atlas機ji器qi人ren就jiu是shi靠kao實shi地di測ce試shi一yi點dian點dian完wan成cheng了le運yun動dong規gui劃hua和he控kong製zhi的de積ji累lei。它ta需xu要yao大da量liang時shi間jian來lai沉chen澱dian
，並bing不bu是shi依yi靠kao資zi本ben和he開kai發fa人ren員yuan就jiu能neng縮suo短duan研yan發fa進jin程cheng的de，換huan句ju話hua說shuo，核he心xin部bu件jian與yu底di層ceng算suan法fa是shi硬ying科ke技ji實shi力li。

▍產學研同步 中國雙足人形機器人產品躋身全球第一梯隊

中zhong國guo人ren形xing機ji器qi人ren發fa展zhan以yi高gao校xiao和he科ke研yan機ji構gou為wei主zhu，相xiang比bi公gong司si的de運yun作zuo模mo式shi，不bu必bi過guo於yu急ji迫po資zi本ben變bian現xian的de壓ya力li，進jin而er可ke以yi更geng好hao地di專zhuan注zhu於yu產chan品pin和he技ji術shu本ben身shen。並bing且qie中zhong國guo大da量liang人ren才cai集ji中zhong在zai高gao校xiao，也ye能neng實shi現xian更geng快kuai速su的de技ji術shu轉zhuan化hua。同tong時shi中zhong國guo擁yong有you更geng大da的de增zeng量liang市shi場chang，對dui於yu人ren形xing機ji器qi人ren市shi場chang也ye抱bao有you更geng加jia開kai放fang的de態tai度du。

雖然中國模式可以更好地孕育技術的蓬勃發展
，但卡脖子的問題真的解決了嗎

？

2018年
，當特朗普揮手簽署備忘錄時，中美貿易戰正式打響，中科院列出35項中國需攻堅的“卡脖子”技術清單！除了光刻機
、芯片在內我們熟知的技術之外，也包括機器人核心部件、操作係統等。

轉眼間5年過去了
，在人形機器人核心零部件領域
，通過科研院校的摸索，突破了電機
、關節驅動“卡脖子”問題。其中北京理工大學團隊協同國內優勢力量
，研發了高扭矩密度伺服電機

、高爆發力控關節等核心部件，電機和關節峰值扭矩密度國際領先，初步實現了驅動核心部件自主可控。北京理工華彙智能科技有限公司（以下簡稱“理工華彙”）是北京理工大學學科性公司，依托於北京理工大學人形機器人團隊，進行後續產業化工作，將話語權牢牢掌握在自己手中。

北京理工大學團隊早在2000年就開始了第一台人形機器人的研發
，僅用兩年時間
，第一代人形機器人"彙童BHR-1"就正式亮相，身高1.58m

，體重76kg 
，全身擁有28個自由度，率先實現了人形機器人無外接電纜行走
，"彙童BHR-1"的研發成功
，讓中國成為繼日本之後第二個研製出無外接電纜行走人形機器人的國家。三年後，"彙童BHR-2"問世，能夠實現穩定前進，後退
、下蹲、側行、上台階等各種行走功能，而且可以完成太極拳
、刀術等中國傳統武術的表演動作，同時具有語音對話
、平衡覺等功能。由於"彙童BHR-2"在複雜動作協調控製方麵取得重大進展
，也因此成功入選國家"十五"重大科技成就展
、國家科技創新成就展。“彙童BHR-3”在zai二er代dai基ji礎chu上shang進jin行xing機ji構gou一yi體ti化hua設she計ji
，模mo塊kuai化hua設she計ji，分fen布bu式shi可ke靠kao性xing設she計ji，在zai係xi統tong工gong程cheng化hua設she計ji及ji可ke靠kao性xing方fang麵mian有you重zhong大da突tu破po
，人ren形xing機ji器qi人ren開kai始shi正zheng式shi走zou出chu實shi驗yan室shi，在zai中zhong國guo科ke技ji館guan、廣東科學中心等實際展出。而“彙童”4則擁有多達46個自由度，突破了人類表情模擬、移動作業規劃等關鍵技術，實現了喜、怒
、哀、樂等表情動作，運動性能大幅提升
，“彙童”5主打高爆發運動性能，全身擁有30個自由度，突破了基於高速視覺伺服的靈巧動作控製

，全身協調自主反應等關鍵技術，實現人形機器人對打乒乓球200多個回合。實現了人形機器人高度感知與運動控製能力的演示驗證。“彙童6”實現了“走
、跑、跳、摔、滾、爬”多模態運動，奔跑速度達7.2km/h，跳高0.52m，跳遠1.08m
，是目前國際上跳得最高最遠的電機驅動人形機器人。

經過23年的技術沉澱，曆經6代“彙童”人形機器人產品研發，可以說，“彙童”係列機器人見證了中國人形機器人的發展史。理工華彙這家企業圍繞底層算法和核心部件，經過8年試驗、應用、推廣，潛心研究
、默默無聞。終於能夠聚焦人形機器人市場，形成了人形機器人、核心部件（電機
、關節）等係列化標準產品，

目前理工華彙“彙童”雙足人形機器人在運動控製
、導航
、軟件、電機
、減速器等核心零部件已經實現了自主研發國產化，並且突破了高爆發一體化驅動、仿生控製、剛柔耦合係統集成等核心技術，可實現快速行走、單腳跳躍、雙腳離地奔跑等一係列高難度運動。

自研電機、關節測試平台

本屆2023世界機器人大會
，理工華彙對“彙童”雙足人形機器人進行了更新，采用新一代自研驅動部件的“彙童”人形機器人身高達到165cm

，體重為55kg，整身擁有26個自由度
，奔跑速度可達7km/h，跳躍高度為0.5m
，雙足原地跳躍距離可達1m
，能夠自主攀登20cm高度的樓梯

，自主跨越30cm高度障礙。

彙童電驅人形機器人跳高測試

彙童人形機器人跳遠

此外
，在輪腿式機器人研究方麵，新一代電機驅動輪腿式人形機器人擁有高爆發能力
，最快行進速度15km/h，且具備適應草地

、下樓梯
、tiaoyuedengyundongnengli。ciwaikeyishixianluntuiyundongderonghe。ligonghuahuitongguochangqizaishuangzurenxingjiqirenlingyudamo
，yitianbuguoneidianqurenxingjiqirendechanyekongbai，duibiaoguojishichang
，shizhongguoshuangzurenxingjiqirenchanpinzaiguojishangyouyixizhidi。

彙童輪腿式機器人下台階

彙童輪腿式機器人適應草地行走

從(cong)硬(ying)件(jian)方(fang)麵(mian)來(lai)看(kan)
，目(mu)前(qian)中(zhong)國(guo)電(dian)驅(qu)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)已(yi)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)熟(shu)
，未(wei)來(lai)我(wo)們(men)有(you)機(ji)會(hui)看(kan)到(dao)行(xing)動(dong)更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)，機(ji)械(xie)力(li)量(liang)更(geng)為(wei)強(qiang)大(da)的(de)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)品(pin)。而(er)隨(sui)著(zhe)ChatGPT大語言模型的加入，給予人形機器人更好的思考和交互能力。未來隨著商業化大規模量產，我們將目睹中國自主研發的AGI通用人形機器人時代的到來。

我(wo)們(men)都(dou)在(zai)說(shuo)，科(ke)技(ji)改(gai)變(bian)生(sheng)活(huo)，雙(shuang)足(zu)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)就(jiu)像(xiang)孤(gu)勇(yong)的(de)前(qian)行(xing)者(zhe)，離(li)開(kai)舒(shu)適(shi)明(ming)亮(liang)的(de)科(ke)技(ji)圈(quan)，手(shou)持(chi)火(huo)把(ba)黑(hei)暗(an)中(zhong)摸(mo)索(suo)前(qian)行(xing)。火(huo)把(ba)照(zhao)亮(liang)前(qian)方(fang)未(wei)知(zhi)的(de)道(dao)路(lu)，而(er)我(wo)們(men)就(jiu)是(shi)它(ta)曾(zeng)經(jing)走(zou)過(guo)的(de)腳(jiao)印(yin)。