近日,一份聚焦移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的白皮書正式發(fā)布,系統(tǒng)梳理了從固定機(jī)械臂到人形機(jī)器人的技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò),并圍繞運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境感知與導(dǎo)航、模塊化與靈活性三大核心領(lǐng)域展開深度解析,為行業(yè)創(chuàng)新提供了具有前瞻性的實(shí)踐指南。
根據(jù)白皮書,移動(dòng)機(jī)器人按運(yùn)動(dòng)方式可分為五類:固定型、二維驅(qū)動(dòng)型、三維運(yùn)動(dòng)型、腿足型和人形。隨著形態(tài)升級(jí),其控制與指令系統(tǒng)的復(fù)雜性呈階梯式增長(zhǎng)。早期固定機(jī)械臂通過預(yù)設(shè)軌跡完成工業(yè)裝配任務(wù),自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)依賴地面標(biāo)記實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化環(huán)境物流,而自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)則通過新增獨(dú)立計(jì)算模塊,具備了自主定位與避障能力。技術(shù)突破方面,無人機(jī)已突破穩(wěn)定性限制,腿足機(jī)器人通過互聯(lián)運(yùn)動(dòng)鏈維持平衡,人形機(jī)器人則需實(shí)現(xiàn)全身協(xié)同控制,其復(fù)雜性位居各類機(jī)器人之首,預(yù)計(jì)未來3-8年將迎來關(guān)鍵發(fā)展期。
在核心技術(shù)層面,不同類型機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的需求差異顯著。人形機(jī)器人需滿足30個(gè)以上自由度的實(shí)時(shí)控制,并解決手臂負(fù)載補(bǔ)償問題。環(huán)境感知與導(dǎo)航領(lǐng)域,激光掃描儀與攝像頭構(gòu)成核心傳感器陣列,同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM)技術(shù)為環(huán)境建模提供支撐,3D傳感技術(shù)則助力機(jī)器人應(yīng)對(duì)戶外復(fù)雜地形。模塊化與靈活性方面,機(jī)器人通過總線系統(tǒng)與無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),人形機(jī)器人更需解決多物體交互時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡問題,具身人工智能技術(shù)成為提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵突破口。傳感器同步低時(shí)延、功能安全機(jī)制等技術(shù)難點(diǎn)仍需攻克。
應(yīng)用場(chǎng)景的拓展是移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的重要趨勢(shì)。從工業(yè)車間、倉庫等結(jié)構(gòu)化環(huán)境,逐步延伸至醫(yī)院、家庭、城市街道等非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景。工業(yè)領(lǐng)域以機(jī)械臂、AGV、AMR為主,承擔(dān)裝配、物流等任務(wù);服務(wù)領(lǐng)域中,無人機(jī)用于環(huán)境監(jiān)測(cè),腿足機(jī)器人適用于崎嶇地形作業(yè),人形機(jī)器人則在醫(yī)療協(xié)助、家務(wù)服務(wù)等以人為中心的場(chǎng)景中展現(xiàn)潛力。值得注意的是,輪式和多足結(jié)構(gòu)仍是當(dāng)前主流方案,人形機(jī)器人需在輪式方案難以適配的場(chǎng)景中尋找差異化突破點(diǎn)。
針對(duì)未來發(fā)展方向,白皮書提出需強(qiáng)化機(jī)器人多場(chǎng)景適配能力,構(gòu)建多樣化形態(tài)組合以滿足不同需求。技術(shù)層面,應(yīng)持續(xù)提升AI實(shí)時(shí)性能、傳感器同步效率及低功耗計(jì)算能力,推動(dòng)機(jī)器人與人類高效協(xié)作。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面,機(jī)群編排、人機(jī)交互等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程亟待推進(jìn)。半導(dǎo)體企業(yè)恩智浦表示,將通過高性能半導(dǎo)體、先進(jìn)連接解決方案等基礎(chǔ)技術(shù)賦能行業(yè)創(chuàng)新,同時(shí)呼吁產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴共同探索機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的應(yīng)用邊界,為提升人類生活品質(zhì)、重塑行業(yè)生態(tài)提供可持續(xù)解決方案。











