工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》
关于印发《人形机器人创新发展指导意见》的通知
工信部科〔2023〕193号
各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门,有关行业协会、企事业单位:
现将《人形机器人创新发展指导意见》印发给你们,请结合实际,认真贯彻落实。
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,将深刻变革人类生产生活方式,重塑全球产业发展格局。当前,人形机器人技术加速演进,已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎,发展潜力大、应用前景广。为推动人形机器人产业高质量发展,培育形成新质生产力,高水平赋能新型工业化,有力支撑现代化产业体系建设,制定本指导意见。
一
总体思路
(一)指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实党的二十大精神,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,统筹发展和安全,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,坚持应用牵引、整机带动、软硬协同、生态培育的路径,采取技术分级、产品分代、任务分期的方式,发挥制造业门类齐全、应用场景丰富、市场规模庞大以及新型举国体制优势,加快推动我国人形机器人产业创新发展,为建设制造强国、网络强国和数字中国提供支撑。
(二)发展目标
到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2—3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2—3个产业发展集聚区,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。
到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。
二
突破关键技术
(一)打造人形机器人“大脑”和“小脑”
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,推动云端和边缘端智能协同部署。建设大模型训练数据库,创新数据自动化标注、清洗、使用等方法,扩充高质量的多模态数据。科学布局人形机器人算力,加速大模型训练迭代和产品应用。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。面向特定应用场景,构建仿真系统和训练环境,加快技术迭代速度,降低创新成本。
(二)突破“肢体”关键技术
用好现有机器人技术基础,系统部署“机器肢”关键技术群,创新人体运动力学基础理论,打造仿人机械臂、灵巧手和腿足,突破轻量化与刚柔耦合设计、全身协调运动控制、手臂动态抓取灵巧作业等技术。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,研发高集成、长续航的人形机器人动力单元与能源管理技术。
(三)健全技术创新体系
构建完善人形机器人制造业技术创新体系,凝练关键技术、物料、企业、制造装备、质量、标准、关键软件等清单,精准推进“补短锻长”。支持龙头企业牵头联合产学研用组成创新联合体,加强关键技术和产品攻关,凝聚各方力量加快创新进程。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。
专栏1 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-机-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。 |
三
培育重点产品
打造基础版整机,构筑人形机器人通用整机平台,支持后续个性化功能开发。面向不同应用场景需求,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。针对不同动力需求,推出电驱动、液压驱动或混合驱动人形机器人。强化人形机器人整机的批量化生产制造能力,持续提升整机产品的质量和可靠性。
(二)夯实基础部组件
聚焦人形机器人专用传感器,突破视、听、力、嗅等高精度传感关键技术,提升环境综合感知能力。发展高功率密度执行器,满足本体高爆发移动和高精度作业需求。开发面向人形机器人的专用芯片,提升运动控制、认知决策等计算效能。结合新能源产品发展趋势,研发适用于人形机器人特点的高能效专用动力组件。
(三)推动软件创新
构建人形机器人高实时、高可靠、高智能的专用操作系统,推动与通用大模型等技术深度融合,提供安全、稳定、易用的系统平台。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,构建丰富的软件赋能应用生态。探索“机器人即服务”的新模式,加速人形机器人低成本、灵活部署应用。
专栏2 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-算-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。 |
四
拓展场景应用
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,打造特种应用场景下高可靠人形机器人解决方案。面向要地警戒守卫场景,强化人形机器人在复杂地形高机动鲁棒行走能力、态势感知与智能决策能力。面向民爆、救援等特殊环境,强化人形机器人本体安全防护能力、复杂任务智慧生成与高精度操作能力,降低作业人员危险性。
(二)打造制造业典型场景
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。面向结构化生产制造环节,推动人形机器人在装配、转运、检测、维护等工序的应用和推广。面向非结构化生产制造环节,加强人形机器人与设备、人员、环境协作交互能力,支撑柔性化、定制化生产制造。
(三)加快民生及重点行业推广
拓展人形机器人在医疗、家政等民生领域服务应用,重点提升人机交互可靠性和安全性,开发具有复杂区域引导、灵活操作、鲁棒行走、多模态人机交互的解决方案,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。
专栏3 拓展场景应用 |
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。 |
来源:工业和信息化部科技司