作为机器人产业规模最大、层次最高、研讨最深的行业盛会,2024世界机器人大会于8月25日在北京闭幕。世界机器人大会现在已经成为推动全球机器人产业和技术交流合作的重要平台。在8月21日世界机器人大会开幕式上,世界机器人合作组织理事长、中国科学院院士乔红代表主办方发布了《人形机器人十大趋势展望》,对人形机器人未来发展进行了前瞻预测。为引领、支撑人形机器人产业发展,国内著名高校如清华大学、浙江大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学等在人才培养上做了积极布局和探索实践。
图源 公众号“中国电子报”
一是人形机器人专属部组件与材料。高爆发电机、高算力芯片、精密减速器、高精度传感器、长续航电池等核心零部件,将构筑起更加稳定、高性能的人形机器人硬件系统。
二是人工智能赋能人形机器人设计。基于神经网络、图语法、进化算法等人工智能技术,人形机器人将能够根据场景和任务需求,自动构建腿足、手臂、躯干等模块,实现形态和控制的协同优化。
三是人形机器人运动智能。人形机器人运动智能将实现三类能力,一是复杂地形行走:有望适应为人类搭建的斜坡、阶梯、门槛等复杂地形和狭窄环境,实现稳定、自适应、抗干扰的行走。二是双臂协同操作:在下半身抖动的情况下,将通过双臂协作,使用人类的工具和装备,完成高性能操作任务。三是“软补硬”技术:在硬件性能欠佳和传感信息匮乏时,将通过软补硬技术系统寻找和充分利用环境和信息,弥补硬件的不足,实现高水准的任务执行。
四是人形机器人多模态大模型。人形机器人多模态大模型将能够通过融合语音、图像文本、传感信号、3D点云等多模态信息,为人形机器人的感认知和决策规划提供更强的多模态理解、生成和关联能力,提升在复杂场景任务中的泛化能力。
五是人形机器人大规模数据集。基于仿真合成或实体机器人采集,构建大规模、标准化的人形机器人数据集,有利于提高人形机器人本体设计、仿真训练和算法迁移的能力。
六是人形机器人具身智能。具身智能是可以在高变化下做出迅猛、精准反应的高质量、高性能智能系统。它既不是单纯的虚拟环境下的计算机仿真,也不是完全偏于物理空间的机电系统,与人形机器人系统紧密相关。
七是受人体结构和神经机制启发的人形机器人。不同于现有人形机器人从外向内地模拟人的功能,该类人形机器人能够从内向外地模拟人的肌肉骨骼系统和神经机理,探索人类实现高灵巧、高柔顺、高智能行为的本质机理。作为人形机器人研究的新途径,该类机器人有望搭建更接近人的高效稳定系统。
八是人形机器人开源社区。人形机器人开源社区将在全球范围内聚集人形机器人领域专家学者,促进技术研讨、信息交流和多方合作,助力产业链上下游的深度融合与协同发展。
九是人形机器人大工厂。人形机器人大工厂将在软件环境打通基于分析技术和大模型的本体设计—控制—智能算法研发,根据性能需求快速、定制化地设计和加工高质量、智能人形机器人系统,通过软硬一致性和新型零部件研发,实现硬件系统及其验证。
十是人形机器人的道德伦理与安全性。通过制定相关法律法规,确保人形机器人的设计、开发和应用合乎人类道德和伦理价值,持久保障人类使用人形机器人的权益和安全,将为全人类带来更多福祉和便利。
图源 新华网
清华大学在人工智能和智能机器人领域的人才培养方面,充分利用其学科交叉优势和丰富的科研资源,致力于打造高水平的创新型人才培养体系。依托清华大学人工智能研究院智能机器人中心,学校汇集了机械工程、计算机科学、电子工程等多个领域的专家,专注于智能机器人特别是灵巧手的研究与开发。通过建立面向实际应用的研究平台,中心在多模态感知、深度学习算法、精细操作控制等领域取得了显著成果。研究院鼓励学生参与前沿科研项目,从设计、研发到实际应用,提供全方位的指导和支持,使学生在掌握先进理论的同时,也具备了强大的实践能力和创新思维。在灵巧手的研发过程中,学生们学习到了机械设计和电子工程技术,还通过多模态传感和深度学习算法的结合,培养了对复杂系统进行集成开发和创新设计的能力。
此外,清华大学还通过多样化的教育实践活动,如技术竞赛、学术研讨会和企业合作等,进一步增强学生在智能机器人领域的综合素质。每年组织的技术竞赛和创新大赛,为学生提供了展示和提升自己技能的平台,同时促进了跨学科团队协作和项目管理能力的培养。通过与行业领先企业的合作,学生们有机会直接参与到产业界的实际项目中,将所学知识与实际应用相结合,增强对产业需求的理解。清华大学人工智能研究院智能机器人中心还通过建设智能3C产线等创新平台,帮助学生将智能机器人技术应用于工业、医疗、航天等多个领域,提升了他们的技术应用能力和创新创业素质,培养出了一批能够引领未来科技发展的高端人才。
浙江大学积极响应新型工业化和新工科发展的时代需求,通过建立机器人与智能装备学生创新实践基地,着力培养具有创新精神和实践能力的卓越人才。基地的启用为学生提供了一个综合性科创实践平台,集结了来自机械工程、控制科学、信息工程等多个学科的优秀师生团队,推动学科交叉融合与产学研深度合作。浙江大学高度重视学生的创新实践教育,强化实践教学环节,优化课程设置,通过一系列科研项目和竞赛活动,激发学生的创新潜力和科研热情。
学校通过与国际知名企业及国内领先科技公司深入合作,打造了一个校企协同育人的全方位人才培养体系。依托机器人与智能装备学生创新实践基地,浙江大学将进一步加强产学研结合,推动科研成果的转化与应用,为国家和社会输送更多高素质的创新型人才。浙江大学将继续发挥在工科教育领域的优势,聚焦前沿科技与产业需求,培养更多具有求是创新精神和国际视野的拔尖创新人才和未来领导者,为推动中国智能制造和科技创新做出积极贡献。
中国科学技术大学人形机器人研究院依托学校雄厚的多学科背景和科研实力,汇聚机械工程、人工智能、材料科学、控制工程、计算机科学等领域的顶尖科学家和工程师,构建了面向世界科技前沿、具有安徽特色的人形机器人综合研究平台。人形机器人研究院通过“2+X”培养模式,强调宽厚的基础知识教育与专业技能的精进,培养学生的创新思维与跨学科融合能力。
研究院定期举办RoboGame机器人大赛等学术实践活动,激发学生对人形机器人研究的兴趣与热情,培养出一批具有跨学科知识背景和创新能力的复合型人才。该校致力于在材料传感、结构驱动、运动控制及具身智能等方向实现技术突破,并积极推动人形机器人技术在服务、医疗、教育等领域的应用。
通过加强与企业的合作,加快科研成果的产业化进程,培养学生在实际场景中应用和普及人形机器人技术的能力。中国科学技术大学将继续坚持创新驱动发展战略,推动中国在全球人形机器人技术竞争中的领先地位,培养出更多引领未来科技发展的优秀人才。
哈尔滨工业大学依托其深厚的科研基础和学科优势,设立了人工智能学院和“AI+先进技术领军班”,致力于推动人工智能与各学科的深度融合,培养具备国际视野、创新能力和社会责任感的AI领域杰出人才。学院通过实施“AI+X”学科交叉融合教育,强化数理基础,促进人工智能与新材料、新能源、新装备等领域的创新融合。推行“AI+项目”双驱教学模式,通过课程与项目结合,层次递进地培养学生的原始创新能力。学院还深化“AI+名企”产教融合,依托国家人工智能产教融合创新平台,与行业领军企业紧密合作,构建“高校—企业—政府”三位一体的AI人才培养生态体系。
哈尔滨工业大学重视培养学生的实践能力和创新思维,依托前沿科技平台和广泛的产学研合作,提供灵活多样的培养模式,如“2+2”、“3+1”、“4+0”等,让学生根据自身需求进行选择。学校通过建设面向重大科学问题和国家重大工程的科研平台,持续推动高校科研优势向经济社会发展赋能。哈工大将继续发挥在人工智能领域的引领作用,努力成为全球人工智能顶尖人才的培养高地,为国家和社会输送更多卓越的AI领域复合型人才。
素材来源:公众号“中国电子报”2024年8月21日;新华网2024年8月12日;哈工大官网 2024年7月15日;公众号“ 高校大数据与人工智能推进联盟”2024年06月27日。