助力机器人加速“进化”

作者: 万宏蕾

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2025年5月,搭载了具识智能操作系统的人形机器人正在2025张江具身智能开发者大会现场演示协同分拣场景

5月29日,以“具身智能,未来已来”为主题的2025张江具身智能开发者大会在上海举行。本次活动汇聚200余家人形机器人、具身智能及产业链上下游重点企业。

大会现场,一个机器人将物料放置在平台,另一个机器人用机械臂精准抓取,将物料放入指定空间。这些人形机器人“长相”各不相同,但均搭载了insightOS智能操作系统。“这是百分百国产自主可控的具身智能专用操作系统insightOS所驱动的多形态机器人协同分拣的演示场景。”上海具识智能科技有限公司(以下简称“具识智能”)高级项目经理赵鹏告诉《瞭望东方周刊》。

“通过高精度视觉模块实时解析物料特征、机械臂实施精准抓取、人工智能算法同步完成质量判定等一系列程序,我们可以实现一周部署10个工位机器人,部署完成后只需1人进行现场维护。”赵鹏说,“由此可实现在工厂流水线上快速部署不同品牌、类型的人形机器人并让它们协同工作。”

“当前,人形机器人正处在走向实用场景的关键阶段。仅靠机械本体的演进尚不足以推动机器人真正进入产业或家庭一线,实现认知与操作的一体化,才是决定其商业落地的核心。”上海具识智能董事长、哈尔滨工业大学教授李治军告诉《瞭望东方周刊》,“要像人一样拥有丰富多元的能力并自主工作,机器人就需要智能操作系统为其‘注入智慧’,如此,机器人才能真正好用又易用。”

一个机器人将物料放置在平台,另一个机器人用机械臂精准抓取,将物料放入指定空间。这些人形机器人“ 长相”各不相同,但均搭载了insightOS智能操作系统。

智慧内生

“2023年下半年的一天,我在办公室突然感觉到一阵冲动,迫不及待地想让自己多年的研究成果——具身智能操作系统真正投入商业应用,而不是停留在实验室里。”李治军回忆说,“随着政府、行业和市场对操作系统的重视程度不断提高,我觉得最好的时机已经到来。”

机器人是开启“具身智能时代”的关键,但全球范围内尚未出现成熟的机器人操作系统,大家都在不断探索。

从PC机的Windows、Linux,到手机的安卓、iOS,再到国产鸿蒙系统,这些操作系统与硬件相结合,深入社会生活,解决了众多实际应用问题。机器人作为未来设备,其操作系统必须具备全新特性,其中最重要的就是自主性,而不是如手机、电脑那样需要人为操作。

“过去,电脑误操作就会蓝屏,现在电脑的自我‘修复’能力要强大得多,这正是操作系统的威力,操作系统能够更好地处理用户的错误和各种异常,使运行更加稳定。机器人比电脑更复杂,机器人的操作系统是一个重要切入点,未来其市场一定会爆发。”李治军说。

在这一波人形机器人热潮形成之前,已经有一些服务机器人应用场景,比如酒店配送机器人、商场配送以及导览机器人。但李治军发现,“我们在与一家机器人公司进行技术合作时注意到,所有服务机器人都有一个共性特点:在面对复杂环境时(如更换网络或网络设备损坏),它们的自适应能力不足,会出现问题,要不断运维。而不断运维就增加了厂家成本,利润无法提高,客户体验也差,这些因素导致整个行业发展非常缓慢。我就想,机器人行业存在痛点,为什么不用操作系统解决?”

关于操作系统对于发展人形机器人的关键作用,不少业内人士和李治军抱有相同观点。4月1日,东土科技集团副总经理兼东土科技上海科鸿公司总经理张人杰在“智启人形·聚势未来”上证·长三角科创沙龙上表示,若要提升实时性、稳定性、可靠性等指标,人形机器人须采用高速、高带宽、低时延的实时总线系统。人形机器人的实时操作系统是访问软硬件资源、进行信息沟通的桥梁和纽带。

“靠单个机器人完成不了复杂的任务,将来所有的智能设备一定有一个共同点,即要具备能够互相协同和连接的能力。实现协同最好的做法就是从操作系统底层统一。”深圳开鸿数字产业发展有限公司CEO王成录近日公开表示。

李治军的团队从2020年5月底开始重点研发服务机器人操作系统,初始成员包括他指导的硕博士以及哈工大的年轻教师。后来研发团队陆续吸纳了以操作系统为核心的人才、模型相关人才、算力人才和机械人才等,形成了多元化的结构。

“我们把团队命名为‘具识智能’,核心含义就是通过认知推动具身智能发展,英文名字insightOS也同样体现了‘智慧内生’的含义。”李治军说。

从2024年3月起,具识智能公司开始大量邀请投资人来实验室参观,5月,就有投资人有了投资意向。

“当时有投资人问国外是否有可借鉴的案例”李治军说,“经我们调研,难以找到成熟的模式可供照搬,即便微软、亚马逊等公司的模式可参考,但具体到具身智能领域并无明确的借鉴模板。”

还有一些投资人担忧操作系统的盈利模式。Windows主要依赖Office盈利,安卓则通过应用生态创收,机器人操作系统如何实现商业变现?

“最终,有一位资深投资人力排众议,认为操作系统代表机器人产业未来方向,是‘做难而正确的事’,价值巨大,使得项目获得通过。正是这种真正有耐心的资本支持,才让公司得以顺利发展。”李治军说,“对技术长期价值的笃信,体现了国内资本市场的成熟度提升,也反映出中国社会对深层创新的期待。”

2025年3月,李治军团队项目通过了位于上海的长三角国家技术创新中心的严格遴选,获得其直接投资,以天使轮注资形式完成。作为国家级重要创新平台,长三角国家技术创新中心的核心任务是通过项目孵化和对接创新资源,支持推动科技成果与产业化结合。

“为具识智能选址时,我们考察过苏州、深圳、北京和哈尔滨。2024年上半年第一次接触上海,上海方面反应迅速,其他地方还在评估时,上海就已经开始立项。”一位具识智能工作人员说。

市场要怎么选择机器人的型号?一种结构的机器人能否满足多样性业务需求,还是每一条流水线、每一类场景,都需要对机器人的结构和性能进行个性化定制?

机器人总指挥

在位于上海张江的具身智能训练场内,本刊记者看到“有头有脚”的机器人在抓取、搬运、装配、焊接等具体操作中锻炼“双手”协同能力;“能跑能跳”的机器人正持续稳定地跑圈,锻炼全身运动能力。

智能搬运、智能质检、零件安装、水果采摘、家政服务、医疗助手……人形机器人要实现商业化应用,需要海量的高质量数据进行训练和优化算法,并通过大量试验和场景训练提高可靠性和精准性。训练场是采集数据和场景验证的“试验田”,也可以看作机器人的“学校”。

“学校”里有综合运动训练区、通用基础抓取操作区、低精度和高精度双手协同训练区、技能泛化验证区、未来技术展示区等。在不同的“教室”,不同厂商制造的五花八门、结构各异的机器人“学员”们正在完成不同的学习任务。

业内专家认为,人形机器人行业进步快速,但也面临技术水平良莠不齐、企业各自为战、重复建设等问题,而“泛化问题”更是当下行业面临的主要困境。市场要怎么选择机器人的型号?一种结构的机器人是否可以满足多样性业务需求,还是每一条流水线、每一类场景,都需要对机器人的结构和性能进行个性化定制?

“如果没有一个相对统一的操作系统,那么客户使用机器人从事任何一项新任务都要与厂家重新沟通,每次出现未知异常都需要技术人员重新介入开发,场景每次发生变化都要重新采集数据编写程序。”上海具识智能首席运营官秦学告诉《瞭望东方周刊》,“通过操作系统的统一调度,还可指挥多个机器人协同完成任务。多品牌多型号的异构机器人协同工作,将大幅提升机器人在多任务场景下的执行效率和适应能力。”

在接受本刊采访前,李治军正在和国家地方共建人形机器人创新中心沟通,跟进他们的需求。李治军说:“对多种类机器人训练场来说,其核心任务是训练模型,即模型放到机器人上运行,观察效果并不断调试,然后把训练好的模型放到另一个机器人上运行,再观察效果。不同厂家的机器人运用不同模型,而智能操作系统能让模型评估更准确、科学以及可视化。”

“应用InsightOS有两个显著优势:一是支持单机机器人具备自主规划和自主决策能力,可在不依赖外部指令的情况下完成复杂任务;二是具备强大的异构协同能力,可对多类型机器人统一调度。此外,系统还支持任务流程的灵活编排与重构,为多变场景的快速适配提供技术保障。”秦学解释说,“操作系统就类似于机器人的总指挥。”

“更值得一提的是,操作系统可以通过自我反思流程重新编排新的做法。就像人类拿东西,东西突然掉地上,人类会处理失误,当机器人在某个场景遇到问题,它也能从错误中恢复过来,自主进行后续处理。”秦学说。

“有了操作系统,客户可以摆脱机器人品牌与型号的束缚,根据自身任务需求采购或更换任意insightOS兼容的机器人品牌与型号,实现机器人按需配置与灵活部署,同时可根据自身场景特点挑选近似场景模型复用或微调,降低模型的数采与训练成本,避免重复性投入。”李治军说。

“我们已经在多个项目中实现单机机器人自主运行,即不依赖远程控制中心或工程师手动干预,机器人可在复杂多变的场景中自主判断、动态调整操作流程,完成目标任务。这使得机器人真正从‘被动执行者’转变为‘主动任务承担者’,迈出了走向‘通用智能机器工人’的关键一步。”秦学说。

下一代智能终端

“机器人看起来先进,用起来并不轻松。我们的每条产线改造都需要重新编程调试,以现在的价格,我用一名合格的机器工人的成本,远超聘用一个车间主任的薪资!”某自动化工厂李厂长的感慨颇具代表性。

“机器工人”通常指能够执行工业任务的自动化设备或机器人。当前,借助AI技术和传感器融合技术的发展,机器工人正在逐渐具备自主决策、环境感知和自适应能力。但在非标准化/非结构化场景中,企业使用机器工人的门槛依然较高。例如,改造成本居高不下,单产线智能化升级投入普遍超百万元量级;部署周期漫长,从需求评估到系统联调平均耗时长达6个月;运维复杂度高,单次系统异常排查平均导致产线停机8小时;协同效能瓶颈,多机协作场景故障发生率高达35%。因此,在工业智能化转型浪潮中,非标场景已经成为智能机器人深度应用的关键战场。

“只有当产线工程师能够像搭建数字乐高般快速部署智能系统,当设备维护从应急抢险转变为预防性管理,机器人才可能实现在工厂的普及。”李治军说,“机器人操作系统深入工业场景,意味着切实增加制造业的‘柔性’。我们要让机器人创新、成长,具备合理性和认知性,能够自主调整,始终围绕目标意图完成工作。”

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2025年2月24日,在武汉格蓝若智能技术股份有限公司,研发团队成员在调试人形机器人(杜子璇/摄)

现在距离机器人操作系统深入工业的场景还有多远?“工业场景对成本非常敏感,在市场推广过程中,许多工厂表示对产品很感兴趣,但从成本角度考虑,又会态度谨慎。”秦学说,当务之急是等待市场对操作系统的检验反馈,继而实现大面积推广使用。

人形机器人将逐步走入家庭、医疗、工业等各个领域,成为释放人力、服务社会的重要基础设施。这既是一次技术革新、产业变革,也是一个需要全社会协力的系统工程。以手机为例,从诺基亚功能机到智能终端,背后是基础设施、人才、资本的系统性工程。而人形机器人的发展涉及更复杂的链条,有远见的政府,有耐心的资本,有创新能力的科技人才,缺一不可。

“我们为机器人‘注入智慧’,投入很大,并且还有很长一段时间无法盈利,需要依靠融资。”李治军通过《瞭望东方周刊》公开呼吁,操作系统是机器人智能的核心,希望产业界、资本市场与行业更加重视操作系统的长期价值。

(作者系《瞭望东方周刊》“人工智能+”工作室主任)

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