2024年上半年,在全球经济承压的大环境下,优必选持续加大研发投入,聚焦以工业版人形机器人Walker系列为具身智能载体,为解决工业场景真实落地需求,持续投入并突破「大脑」、「小脑」、「肢体」等关键技术群,包括高性能伺服驱动器技术、大模型技术、语义Vslam技术、学习型运动控制技术、视觉感知技术、多模态交互技术等人工智能核心技术。公司研发的全栈技术,已支撑人形机器人具备更加出色的任务规划技能、灵巧操作技能、导航移动技能、人机交互技能,并实现在工业场景提供更加安全、稳定、可靠、实用的服务。
2024年上半年,优必选聚焦汽车制造业领域,率先进入知名汽车工厂开展人形机器人实训,共同打造人形机器人示范工厂,在典型工业场景实现深度应用。我们还与多家3C企业合作,构建了人形机器人应用生态,并首次在WRC上展示完成人形机器人工业场景解决方案。同时,子公司无锡优奇智能科技有限公司引入无锡经开区产业基金,助力本公司打造「UQI PARK工业机器人生态产业园」,实现并建设工业人形机器人生产应用中心及优奇智能总部。
在荣誉奖项方面,优必选入选《财富》首届中国科技50强榜单,是榜单上唯一的人形机器人公司;优必选入选第十八届中国品牌节「中国品牌500强」,品牌价值高达人民币154.72亿元;优必选熊猫机器人优悠助阵大会,被授予「金谱奖」。
优必选工业人形机器人产品和应用备受行业认可:优必选被36氪评为「AI Partner ·2024AI应用标桿案例」;优必选荣获第十届恰佩克年度示范应用场景奖;优必选荣获Leaderobot 2024年度人形机器人应用标桿奖;优必选荣获高工移动机器人「2024中国人形机器人创新先锋」。
优必选产品在设计方面荣获多项国际设计大奖:多拟态人工智能教育机器人UGOT robot荣获德国 iF设计大奖金质奖及德国红点设计奖红点至尊奖;智慧康养解决方案荣获德国 iF设计大奖服务设计奖;智能递送机器人Cadebot悠宝荣获德国 iF设计大奖产品设计奖。
我们还在人形机器人技术方面取得了重要突破,具体体现如下:
A、 机器人技术
在整机方面我们迭代了新一代的人形机器人,并在直线伺服舵机方案迭代设计,同步设计第三代带有压力检测功能的灵巧手。我们还发佈了ROSA v2版本,提供了算法模块去ROS中间件的基本通信能力,在新一代工业人形机器人项目中适配使用。在人形机器人视觉方面,我们专项研发了基于工业场景用于搬运和抓取的工件检测和识别,以及精细定位操作,灵巧操作。我们在人形机器人步态移动方面,持续提升机器的步态算法稳定性。目前,在工业场景里,我们的人形机器人可执行物体搬运、质量检查、SPS分拣、化学品处理以及装配等任务。
B、 人工智能技术
我们依托大型人形机器人Walker系列多年的实际积累,构建了包含多类任务场景的大模型微调自有数据集,并训练了面向人形机器人的工业制造的任务规划大模型,采用大模型+小模型的架构方案,由大模型作为「大脑」对多模态信息进行处理,理解场景与任务,计算出规划,再由小模型执行具体任务。同时,我们基于VLM构建多类智能体以提升模型的泛化性,并更能适配不同工种的任务。该架构方案不仅能发挥大模型的理解与泛化能力优势,还能发挥小模型能耗低、针对特定任务效果好的特点,最终以适配人形机器人各种任务需求。在人形机器人工业场景和交互领域,该架构方案已经超过部分通用大模型的表现。
C、 机器人与人工智能融合技术
1. 纯视觉语义SLAM定位导航与人工智能技术的结合情况
针对传统定位导航无法满足对空间场景理解的问题,我们已通过紧耦合AI感知信息(物体、文本)与Vslam技术,构建场景理解地图(3D SenceGraph),对场景中的建筑、房间、区域、物体、行人等构建空间拓扑关係。同时,我们基于场景理解地图,实现基于物体信息或者文本信息的视觉语义导航功能。在场景理解地图与语义导航功能基础上,我们的大模型即可获取环境中的语义信息及所属空间位置信息,从而进行决策,最终达到解决「我在哪里」、「我周围有什么」、「我要到哪里去」的本质问题。
其中,L4级无人驾驶物流车已经开始落地交付。Chitu赤兔无人物流车达到国内先进的L4级无人驾驶技术水平,它取消了驾驶舱和方向盘的设计,以纯无人驾驶的状态在特定区域内实现对车辆操作的完全控制并监控驾驶环境。Chitu赤兔藉助多传感器融合的高精度感知技术、不依赖于卫星差分RTK的定位技术、多模态融合的轻量化语义地图的语义动态更新技术实现定位及感知,并引入多模态大模型实现人车交互及无人车的智能决策控制,使用高精度的系统和执行器控制无人车,无人物流车可在人车混同且不具备明显交通信号的大型工业园区内实现时速25公里内的安全稳定运行。已经小批量交付到用户现场进行实际运行。
2. 机器视觉与人工智能技术的结合情况
面向机器人不断走向智能化的需求,我们的视觉研发工作已经着重提升算法感知范围和精度水平,构建了基于深度学习的人-物-环境的识别能力,实现了细粒度图像分割、通用目标跟踪、物理世界毫米尺度的位置估计。为了解决视觉大数据下的高效机器学习问题,我们将无标籤自监督训练任务与弱监督╱半监督学习范式相结合,发挥物理真实数据与AIGC╱仿真生成数据的互补作用。我们通过多样化的视觉模型可靠支撑了下游任务与业务落地的实现,如:类人的智能感知交互、由单一物体到整个场景的推理与理解、物体抓取与灵巧操作等。
3. 运动控制与人工智能技术的结合情况
面向双臂灵巧精细操作与双足高性能移动需求,我们研发了基于模仿学习和强化学习的类人学习型运动控制技术。透过综合人类动捕数据、遥操作示教数据、模型控制数据,我们形成人形机器人运动技能数据集;我们开发了基于Transformer架构与Diffusion策略的模仿学习框架,实现对不同动作序列和对象的泛化灵巧操作;同时,我们还开发了基于深度强化学习的运控框架,实现精细的力交互型操作任务和鲁棒的空间移动任务。综上所述,公司始终致力于将核心技术与应用场景相结合的发展方向,由此打造出全球首个面向多任务工业场景的通用人形机器人解决方案。
该解决方案融合了优必选自主研发的人形机器人全栈式技术,包括行业先进的机器人本体结构设计、高性能一体化关节、计算机视觉感知、语义VSLAM导航、学习型全身运动控制、多模态人机交互等核心技术。基于这些核心技术,优必选工业版人形机器人Walker S系列能够完成多种任务,并可以与工人、AGV、无人物流车等智能制造设备协同,并通过5G网络接入智能制造管理系统,为工业场景提供稳定、可靠、安全、实用的服务,提升工业制造的智能化和柔性化水平。
我们持续的夯实人形机器人相关专利的护城河,研发投入获得成效。截至2024年6月30日,本公司获授权专利数量已达2,450项,相较于2023年底新增超12%。
在国家大力推动数字中国建设和推进新型工业化政策背景下,我们坚信人形机器人和人工智能是产业升级一条高确定性和高景气度的发展主线。我们始终将人形机器人和人工智能作为公司的核心战略,围绕具身智能技术研发及落地应用为主线,将人形机器人技术和人工智能技术的落地作为突破方向,致力于推动人形机器人走向千家万户。具体而言,我们将专注于以下工作领域:
1、人形机器人
我们持续投入工业版人形机器人Walker系列新机型系列研发,深度迭代人形机器人全栈式技术,实现新一代人形机器人软硬件迭代,提升人形机器人系统稳定性与可靠性,攻关新一代高能量密度一体化关节、大小脑具身智能关键技术。我们将进一步全面提升Walker系列产品的运动能力、智能化程度以及作业能力,与工人、AGV、无人物流车以及智能制造管理系统协同,为工业场景提供稳定、可靠、安全、实用的服务,提升工业制造的智能化、柔性化水平。
2、多模态感知和大模型技术
我们的人形机器人WalkerS与百度文心大模型技术实现了深度融合,形成了高级的意图理解能力和细粒度规划能力。在Create2024百度AI开发者大会上,我们联合展示中国AI大模型+人形机器人创新应用,在其创新应用和实现难度在全球范围内属于行业第一梯队水平。我们未来仍然会将多模态感知和大模型技术作为重要战略方向。
3、具身智能决策技术
我们在「大脑」层面,将构建一个面向通用机器人的交互,语义理解,场景感知,任务规划与执行的通用多模态大模型。我们将基于现实的感知信息进行实时重建,并映射到仿真环境中,在仿真环境中对大模型进行动作推演,再将大模型生成的动作序列映射至真实场景,最后训练人形机器人大模型的持续自我优化学习能力。我们在「小脑」层面,将面向人形机器人在真实场景的长序列、精准、泛化的复杂操作需求,突破感控松耦合的技术瓶颈,开发基于感控一体以及在线学习的灵巧操作动作技能库,提升人形机器人通用、自主、精细的任务执行能力。
4、端到端的运动控制技术
优必选将继续在基于端到端学习模型的基础上,不断突破研发高运动特性的步态控制算法及灵巧操作技术。通过前期完成的车厂POC积累的现场实际数据,不断迭代优化机器人双足运动能力,提升Walker行走效率。并且进一步迭代端到端灵巧操作技术,满足实际场景下拧螺丝、分拣、组装等复杂任务的需求。
5、不断迭代优化L4级无人车的自动驾驶技术
引入OOC、BEV等最新的自动驾驶技术,优化Chitu赤兔无人车在实际园区场景下的可靠性和稳定性。在此基础上,继续研发端到端的自动控制决策技术,初步开展开放道路环境下的无人驾驶技术。