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自从波士顿动力公司人形机器人面世以来，全球人形机器人这两年发展不断升温，从目前趋势看仍处于早期开发阶段，但有些机器人已经脱离了研发纯实验室阶段，进入现实世界，成为调酒师、礼宾员、物流分拣和老年人的伴侣等。有些机器人在仓库和工厂工作，协助人类进行 物流和制造。更有些机器人给人带来新奇和敬畏，比如指挥管弦乐队和在会议上迎接客人。
Humanoid Robots人形机器人介绍：
人形机器人是与人类相似并像人类一样行动的机器人。这些机器人通常被设计成模仿真实的人类表情、互动和动作，通常配备一系列摄像头、传感器以及人工智能，软件硬件数据交互完成机器学习技术。人形机器人应用领域：
酒店业：如自助售货亭为顾客倒饮料和小吃。有些机器人甚至担任酒店礼仪、导购等面向顾客的岗位。 从国内发展趋势，在政务服务大厅、医院等公共场所可以通过机器人咨询导航工作。
教育：人形机器人 NAO 和 Pepper 正在教育环境中与学生合作，创作内容和教授编程。
医疗保健：人形机器人正在医疗保健领域提供服务，例如传达患者信息和测量生命体征。
从工厂生产车间机械手臂已经取代了很多人力生产作业流水线， 但是人形机器人不同，他是行走在人的生活场景的，是否未来居家机器人家政、出行、私人家教、医疗等领域能不能迅速发展，目前还不清楚人形机器人将如何融入社会，人类又将如何接受它们的帮助。虽然有些人会认为这些机器人的扩散是劳动力市场上令人毛骨悚然、危险或不必要的 竞争，但效率和安全性的提高等潜在领域可能超过许多感知到的后果。 无论如何，人形机器人将会产生 巨大的影响，下面已经有一些机器人可以借鉴。以下是当今世界上一些顶级人形机器人的例子：
·1·波士顿动力公司Atlas：以其运动能力而闻名，通常通过其令人印象深刻的舞步和后空翻来展示。这款机器人最初是作为美国国防高级研究计划局 (DARPA) 于 2009 年的一个研究项目而创建的。一个重大进展是，液压 Atlas (HD Atlas) 于 2024 年 4 月退役，第二天宣布推出一款全新的全电动版本。
从液压系统到电动系统的转变标志着向更高效率和环境可持续性迈出的一大步。Atlas 是基于数十年的机器人研究而打造的，采用定制电池和高度紧凑的原液压系统，现已重新设计为电动操作。
其先进的控制算法使 Atlas 能够规划和执行复杂的动作，同时考虑环境因素，并实现高达 2.5 米/秒的速度。Atlas 由钛和铝制成，并配有 3D 打印部件，其强度重量比有利于其动态机动。该机器人身高 1.5 米，体重 89 公斤，有 28 个关节，支持灵活多样的运动。Atlas 配备先进的红外立体和深度传感器，可创建详细的环境点云，并结合视觉、力和本体感受传感器来适应环境变化。官方地址：https://bostondynamics.com/atlas
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·2·特斯拉擎天柱：以变形金刚角色命名，是一种通用人形机器人，最初于 2021 年 8 月 19 日特斯拉人工智能日期间发布。原型机于 2022 年亮相，到 2023 年 12 月，特斯拉推出了第二代擎天柱，其身材更苗条，手部和动作都有所改进。2024 年，这款新机器人在特斯拉工厂展示了各种任务，凸显了其增强的功能，比其前代产品轻 10 公斤且速度更快。
2024 年 6 月，埃隆·马斯克宣布 Optimus 计划于 2025 年开始限量生产，其中计划在特斯拉工厂使用 1,000 多台，到 2026 年可能为其他公司进行更大规模生产。Optimus 的售价预计为 30,000 美元，马斯克设想 Optimus 可以在家庭内外执行各种日常任务。该机器人采用双足步行系统，旨在保持平衡和稳定，脚上装有压力传感器，可实时调整姿势。它的“面部”装有多个摄像头，用于物体检测、深度测量和空间处理，同时还配有一个用于学习和适应的机载神经网络处理系统。
Optimus 可以响应语音命令并理解基本的对话背景。它由 2.3 千瓦时的电池组供电，类似于特斯拉的电动汽车。它包括一个专有的电池管理系统，使其能够以高达 5 英里/小时（8 公里/小时）的速度行驶，并承载高达 45 磅（20 公斤）的负载。
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·3·Figure AI ：于 2022 年推出了其初始原型 Figure 01。这是一款双足机器人，旨在完成物流和仓储中的体力劳动任务。2024 年 8 月 6 日，该公司推出了其下一代人形机器人 Figure 02。这个版本采用了更时尚、更纤薄的设计，四肢集成了电缆，Figure AI 声称这是世界上第一个可商业化的自主人形机器人。新款机器人的电池容量比上一代增加了 50%，配备 6 个 RGB 摄像头和板载视觉语言模型。计算能力显著增强，采用基于 NVIDIA RTX GPU 的模块，推理能力是上一代的三倍。
此外，Figure 02 还配备了麦克风和扬声器，以及与 OpenAI 合作开发的定制 AI 模型，增强了其与人类的对话能力。其重新设计的五指手拥有 16 个自由度，使其能够携带重达 25 公斤的物体。目前，Figure 02 正在南卡罗来纳州的宝马工厂进行测试收集训练数据，用于进一步开发 AI 模型。官方地址：https://www.figure.ai
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·4·Digit： 是由 Agility Robotics 设计的人形机器人，其独特的内弯腿部设计增强了机动性，使其能够在复杂环境中动态移动。这种独特的结构与优雅的四肢和配备先进传感器和计算能力的躯干相得益彰，使 Digit 非常适合在仓库等地方导航和执行任务。Digit 于 2023 年发布，代表着机器人功能的重大进步， Agility Robotics宣布将推出首个人形机器人工厂 RoboFab，该工厂每年可生产多达 10,000 台机器人。
Digit 由铝、热成型聚碳酸酯和碳纤维复合材料组件制成，既轻便又坚固。它配备了一系列传感器，包括激光雷达、四个英特尔 RealSense 深度摄像头和 MEMS IMU，以及增强其本体感受的绝对编码器和增量编码器。该机器人采用无刷直流电机和定制设计的传动装置，并拥有 16 个独立关节。这些关节让 Digity 能够以 10 种不同的方式移动其腿部和手臂，拥有四个自由度，并配备 6 种不同方式的抓手。该机器人的计算需求由两个英特尔 i7 多线程 CPU 处理，并有一个有效载荷托架可用于其他计算机，如英特尔 NUC 或 Nvidia Jetson，可用于增强感知或机器学习任务。官方地址：https://agilityrobotics.com/
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Digit 的主控制计算机采用基于 Linux 的实时操作系统，高级规划和感知则由辅助计算机管理。它由定制的 1.2 千瓦时锂聚合物电池组供电，在电源效率和强大的操作能力之间取得平衡。Agility Robotics最近与亚马逊合作，开始在其机器人研发基地测试类人机器人解决方案，以执行重复性任务并与员工协作。亚马逊最初使用 Digit 是为了帮助员工进行货箱回收，这是一个高度重复的过程，即在库存完全出库后拾取并移动空货箱。
·5·Ameca： Engineered Arts公司位于英国法尔茅斯英国法尔茅斯，开发最新、最先进的人形机器人是Ameca，该公司将其称为 可以测试人工智能和机器学习系统的开发平台。Ameca 配备可以跟踪整个房间内运动的传感器，以及面部和多种语音识别功能，可以自然地与人类互动，检测情绪并传达常见的表情和手势。人们希望 Ameca 可以在学校和养老院等环境中应用这些技能。 Ameca 机器人的语言表达以及面部肌肉表情，是目前位置最为逼真的机器人之一，官方介绍：“人脸是带宽最高的交流工具之一，你可以通过它获取大量信息。你稍微点点头，与我进行眼神交流，稍微扬起眉毛，我可以从每一个小动作中读出千言万语”。官方地址：https://engineeredarts.com/robot/ameca/
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·6·Unitree G1： 位于中国杭州宇树科技，以其出色的灵活性和经济性而受到认可，使其成为机器人研究和开发的杰出选择。该机器人旨在促进对先进运动和操控技术的探索，能够进行高达 1.4 米的立定跳远 - 这可能是同等尺寸的人形机器人有史以来实现的最长跳跃。G1 机器人配备灵巧的三指手，可进行精确操作，最大关节扭矩为 120 Nm。它拥有 43 个自由度，可实现复杂的运动，移动速度为 2 米/秒。传感和通信增强功能包括 3D LIDAR 和 LIVOX MID360（用于 360° 检测）、英特尔 RealSense D435i 深度摄像头以及具有噪音和回声消除功能的麦克风阵列。
其电池和电源系统采用超大快速释放电池，支持约两小时的电池续航时间，机器人的设计包括空心接头接线，无需外部电缆。G1 和 G1 EDU 型号均配备高性能 8 核 CPU、深度摄像头、3D LiDAR、四麦克风阵列以及 WiFi 6 和蓝牙 5.2 等连接选项。配件包括带快速释放功能的智能电池（9000mAh）、54V 5A 充电器和手动控制器。G1 提供 8 个月保修，而 G1 EDU 提供 1 年保修，G1 的起价为 16,000 美元。
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·7·Phoenix 人形机器人：加拿大温哥华 Sanctuary AI公司成立于2018年,一家致力于打造世界上第一个类人智能通用机器人的公司，该公司在实现任务成功的道路上取得了技术里程碑。该公司的 21 个自由度 (DOF) 灵巧机械手可以执行手部操作，这为广泛的工业精细操作任务开辟了道路。 Sanctuary 制造灵巧机械手的方法得益于其独特的微型液压阀。这种液压驱动方法提供的功率密度比基于电缆和机电的系统高出一个数量级，在速度、强度、可控性、循环寿命、抗冲击性和热管理方面提供无与伦比的灵巧能力。
“如果机器人能灵巧地做某件事，比如穿针引线、扣纽扣之类的，你就得问问自己，这只手能举起一个 50 磅重的行李箱吗？它还能移动得足够快，比如说，在键盘上打字吗？”她问道。“通常人们只表现出这三个因素中的一个，但终极的手需要同时具备这三个因素。目前，液压技术是唯一能让你同时具备这三个因素的技术。”
Sanctuary AI认为，灵巧能力直接影响通用人形机器人的市场潜力。液压系统比机电执行器具有更高的功率密度，能够以毫米级的手指精度实现更强、更快的运动。从历史上看，由于缺乏合适的组件，将液压系统集成到人形机器人中是一项挑战。Sanctuary 通过将执行器和阀门系统缩小到硬币大小来克服这一问题。这些组件经过了超过 20 亿次循环测试，没有出现泄漏或磨损，为耐用性树立了新标杆。如 ASTRIBOT S1机器人就配备了该公司提供的关节折衣服、水果削皮，拧螺丝等。
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·8·众擎SE01机器：这款机器人身高达到一米七，相当于一个半成年人的身高，机身采用航空级铝材打造，整机净重55公斤。它拥有32个自由度，常态下的行走速度为2米每秒（7.2公里每小时），电池续航时间可达两小时，使用寿命长达10年。在处理器方面，SE01由英伟达和英特尔的CPU共同控制，确保了其强大的计算能力和稳定的运行表现。而在感知能力上，它配备了英特尔RealSense D435深度相机、360度激光雷达和6颗高清摄像头，采用多层规划算法，支持3D感知避障导航，能够自动选择最优路径，实现了高度的智能化和自主化。
SE01机器人的双臂和手部也具备出色的灵活性和精准力控能力。其全身自由度中，有12个在手部（单手6个）、8个在臂部（单臂4个），加上肩部和肘部的谐波关节，使得SE01的双臂能够被精准控制，并采用绳驱动柔性力控技术，确保动作的准确执行。其核心关节的最大扭矩达到186牛·米，力控精度可达0.2牛·米，展现了强大的机械性能和实用性。官方地址:https://www.engineai.com.cn
·9·ARMAR-6： 是卡尔斯鲁厄理工学院开发的 ARMAR 系列人形机器人的一部分，代表了可追溯到 2000 年的 ARMAR-1 机器人系列，最初专注于基本运动和操控。ARMAR-2、ARMAR-3a 和 ARMAR-3b（于 2004 年至 2007 年间开发）等后续型号不断改进，增强了交互能力和更复杂的任务能力。
ARMAR-6 是一款专为工业环境设计的协作人形助手，它体现了这些进步。ARMAR-6 具有类似人类的躯干和安装在轮式底座上的两只手臂，使其能够在工业环境中导航并使用为人类设计的工具，例如电钻和锤子。该机器人的移动底座上有四台计算机，通过其 ArmarX 软件架构为控制、图像处理、交互算法以及实现机器学习和人工智能提供了强大的计算能力。它的关节由专门开发的传感器-执行器-控制器单元提供动力，可实现精确的、力控制的运动，包括由滑环促进的连续关节旋转。该机器人拥有 27 个自由度，手臂完全伸展时可举起 10 公斤的重物，在平均距离下最大举重能力可达 14 公斤。ARMAR-6 身高 192 厘米，臂展 310 厘米，工作高度范围为 0 厘米至 240 厘米，不含电池时重量为 160 公斤。
它的传感器包括遍布关节的位置、IMU、扭矩和温度传感器，以及用于交互的 6D 力矩传感器和用于导航的激光扫描仪。两个立体摄像头系统、一个深度摄像头和麦克风增强了感知能力。ARMAR-6 在 EtherCAT 总线系统上运行，连接其多台高端 PC和 GPU，确保强大的电池系统实现强大的自主操作。官方地址：https://h2t.iar.kit.edu
·10·Astribot S1：星尘智能（Astribot）被描述为一款“万能”家用机器人，专为烹饪、折叠衣服和操作吸尘器等家务而设计。与传统的带腿人形机器人不同，Astribot S1 具有电动轮和可在中间弯曲的灵活下身，以令人印象深刻的敏捷性和机动性支持其在家中执行任务。Astribot S1身高约 5 英尺 8 英寸，采用纤细、光滑的白色设计。它每只手臂的有效载荷为 10 公斤，每只手臂有 7 个自由度，运动范围可与人类肢体相媲美。机器人的手臂配有触摸传感器，可与物体和人安全互动。它不是典型的人形手，而是带有传感器的双指夹持器，增强了其执行各种精确任务的能力。官方地址：https://www.astribot.com/
Astribot S1 的敏捷性和灵巧性非常引人注目，最高速度为每秒 10 米，比普通成年人快。它可以通过模仿学习来学习新任务，这一功能在各种在线演示中都有展示，其中机器人可以进行武术、做煎饼和倒饮料等活动。该机器人宣布将于 2024 年投入商业使用，但该公司尚未披露有关其硬件规格或 AI 学习方法的具体细节。
以上是代表性10大人形机器人，全球人形机器人正在提速发展，本文无法全部对全球所有的相关公司产品都做介绍，没有提及到的机器人产品并不代表落后，介绍的10款机器人并不代表完全领先。在本轮人形机器人浪潮中与AI大模型融合是趋势，内置操作系统处理数据模型，对四肢各关节或面部表情，以及视觉听觉做出判断，从而精准执行，此轮人形机器人仍然以美国、英国、加拿大领先，北美市场的机器人已经用到实际工厂训练，如擎天柱已经在特斯拉工厂实地训练，Figure 02 在宝马工厂进行测试收集训练数据，加拿大Sanctuary AI在精细化如手指关节已经近乎人手灵敏度，已经用在了家政保姆相关工作。英国的人形机器人与人对话表情生动自如。中国人形机器人紧随其后，但精细领域作业尚无法和北美英国机器人相媲美，如最近国内机器人上春晚表演、前空翻和后空翻还不能用在实质生产环节，国内人形机器人领域企业需要找到自身定位，才能长期发展。而日本在本轮发展中与AI大模型结合不明显。未来预测，在酒店礼仪、家政保姆保洁、安保巡逻、流水线生产等岗位将会是人形机器发挥作用的领域。在军事领域人形机器人由于续航时间和速度局限，目前只能简单搬运、地面检测，而对于严寒、高温、雨水极限环境下尚无法胜任，相对于无人机飞机和四足、轮式机器行驶速度和灵敏上执行任务更具优势。