作者：金旺
从早稻田大学1972年研发的WABOT，到特斯拉2022年首秀的Optimus，人类科学家对人形机器人的研发走过了半个世纪。在这半个世纪里，人形机器人的发展已经从本田ASIMO、波士顿动力Atlas代表的技术验证期，过渡到了以特斯拉Optimus为代表的商业试水期，一个新的机器人时代正在开启。
为此，至顶科技特别策划推出《机器人新纪元》专题报道，旨在探寻全球机器人团队的技术变迁和创新故事。
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本篇为《机器人新纪元》专题报道第一篇深度文章。
2016年，傅利叶智能内部核心研发团队曾讨论过一个事关公司产品路线的问题，也就是“是否要研发人形机器人”。
当时的傅利叶智能团队刚刚成立一年，已经开始在康复机器人领域发力，但做人形机器人是自2002年就开始在上海交通大学机器人队研究机器人的顾捷，一直以来的梦想。
作为被视为机器人终极形态的人形机器人，对于机器人理想主义者而言，是一个充满诱惑的机器人物种，没有哪个机器人团队不曾想过研发人形机器人，顾捷说，他想这件事儿想了快有二十年了。
不过，无论是就整个机器人产业发展来看，还是从傅利叶智能团队当时的自身技术积累来看，人形机器人在2016年对于他们来说都还是一个为时尚早的项目，即便做出来，也没有任何商业化的可能性，理性告诉顾捷，人形机器人，还要再等等。
于是，傅利叶智能团队全身心投入到了医疗康复机器人的产品研发中，在之后几年里陆续推出了上肢康复机器人、下肢外骨骼机器人，成为国内最早将外骨骼机器人商业化应用到医疗康复领域的机器人团队。
再次将人形机器人提上日程，是在2019年年中，这一年，傅利叶智能的人形机器人在内部正式立项，与此同时，全球人形机器人开始进入到一个新的商业创新周期。
没做人形机器人的那三年
2015年，傅利叶智能在上海正式成立，在此之前，顾捷已经在机器人领域摸爬滚打多年，在上一次创业过程中，已经在医疗领域成功推出过大型康复机器人，这次，顾捷想要做一些小型化的机器人。
彼时，国外名为Rewalk的以色列机器人团队，以因脊髓损伤导致的截瘫瘫痪患者为目标用户研发的外骨骼机器人刚刚在一年前获得美国FDA批准上市，成为美国第一款获得FDA批准的外骨骼机器人。
于是，顾捷就想，能不能在中国做一款这样的机器人产品，让国内经受着同样功能障碍的人们能够重新站起来。
另一个促使顾捷下定决心要做医疗外骨骼机器人的原因是，此前在上海、北京等地大型医院康复中心走访和调研经历，他看到过同一个医院里上百名无法像普通人一样行走的患者，在由康复治疗师使用着最传统的方式每天进行着枯燥而又艰难的康复训练。
“这种对内心带来的冲击和震撼，没有亲身在医院康复科待过的人是无法体会的，”顾捷告诉科技行者。
研发第一代下肢外骨骼机器人，傅利叶智能花了三年时间，在这三年里，研发团队集中攻克了对于外骨骼机器人而言尤为关键的力反馈技术。
在肢体残障患者治疗过程中，往往需要康复治疗师通过双手为患者进行运动训练，例如康复治疗师手动帮助患者进行腿部弯曲、伸展训练，患者病症严重情况和治疗阶段的不同，进行腿部训练需要借助的外力也有所不同，熟练的康复治疗师能够很好地掌握其中的度。
如果是由机器人来完成的话，就需要根据患者做相应动作的力度来判断再由机器人附加多大的力度，来完成相应的康复训练动作，这其中用到的，正是力反馈技术。
本身在医疗康复机器人领域有着深厚积累的傅利叶智能，仅用一年时间，就在2016年年底研发出了上肢康复机器人Fourier M2，这款拥有助力、主动、被动、抗阻四种训练模式的康复机器人上市后即被华山医院、瑞金医院等国内多家医院引进。
傅利叶智能上肢康复机器人Fourier M2
这款后来作为傅利叶「智能康复港」解决方案中首款拿下中美欧澳四国医疗器械注册认证“大满贯”的的康复机器人产品，也成为中国康复机器人进入全球市场的一款标志性产品。
紧随上肢康复机器人，2017年年初，傅利叶对外发布了首款下肢外骨骼机器人Fourier X1，自那时起，中国市场终于有了自己的医用下肢外骨骼机器人。
相较于商业上的成功，让顾捷记忆更深刻的是当时用上Fourier X1的患者终于能站起来了。“我们发现这些患者穿上我们的外骨骼机器人后，第一件事儿就是拉上身边亲朋好友拍照，能够站起来和身边人拍照，成了他们那时最开心的事儿。”
残奥会冠军姚芳穿上外骨骼机器人站起来行走
不过，顾捷同样意识到了，由于当时傅利叶智能的下肢外骨骼机器人还没能突破自平衡技术，患者在日常使用时仍需要借助拐杖。
如何在自平衡技术上进一步突破，解决外骨骼机器人的自平衡能力，就成了傅利叶智能接下来面临的更大的挑战。
与人形机器人的不期而遇
2019年6月，傅利叶智能人形机器人正式立项，不过，当时这一项目即便是在内部，仍属于保密项目，知道的人并不多。
实际上，当时傅利叶智能并没有急着去搭人形机器人的硬件架构，而是在内部先梳理了一遍人形机器人所需要的底层核心技术：
要将人形机器人做好，就需要自研更好的执行器，需要自研多维力传感器，包括控制器和控制算法也需要再加强技术储备。
这其中，作为机器人三大核心零部件之一的执行器，对于人形机器人尤为关键。
傅利叶智能自研执行器在内部立项是在2018年，当时正值傅利叶智能第二代下肢外骨骼机器人研发期间，第一代下肢外骨骼机器人X1的执行器由于是从市场上直接采购的，电机、驱动板、减速器构成的分体式电路占用空间又大，又让机器人更加笨重。
而在这一年正式立项的代号为FSA的傅利叶智能自研执行器中，傅利叶智能对包括执行器的整体结构、电机驱动、减速器、控制软件进行了集中技术攻关，到傅利叶智能外骨骼机器人二代产品发布时，自研一体式执行器也就成为了这代产品的关键亮点。
也是从这一代产品开始，傅利叶智能的机器人有了自己独有的一体式执行器。
然而，对于人形机器人而言，这样的执行器还远远不够。
顾捷告诉科技行者，“人形机器人需要更多种类、更多尺寸型号的执行器，我们后来单独为人形机器人打造了多款一体式执行器。”
为人形机器人打造的一体式执行器
多样性的执行器，只是外骨骼与人形机器人在技术复杂度上的差异之一。
实际上，外骨骼机器人与人形机器人的技术差异不止如此，顾捷认为，二者本质上有两方面的不同：
第一，硬件结构的不同。
人形机器人更类似人，它要模仿人的运动能力，要有头部、躯干、四肢，要能实现各种各样的动作。而外骨骼机器人是一种穿戴式装备，所以它需要通过传感器对人的关节进行力矩补偿，从而帮助人类进行运动或康复训练。
第二，运动控制的不同。
人形机器人需要一个复杂的自主控制系统，它需要自主进行感知和决策，需要通过传感器感知周围环境进行相应的运动响应。而外骨骼机器人更多依赖于人的交互，它需要通过传感器获取人的运动信息，通过算法实现力矩补偿。
不过，外骨骼机器人与人形机器人同样存在一些相似之处。
例如，二者最终都是要实现自平衡，安全稳定地在各种复杂地形上行走，因而，当傅利叶智能在研发外骨骼机器人进入到关键的自平衡技术攻关时，无论是在供应链能力储备上，还是在一体式执行器、多维传感器等核心技术储备上，都已经渐渐摸到了人形机器人的大门。
“或许大家没有注意到，下肢外骨骼机器人本身就是一种双足人形机器人，本质上，傅利叶之前在做的事，也一直是沿着人形机器人的雏形不断在演进，”身在其中的顾捷，对此更是深有体会。
一群机器人狂热者在做的事，刚好在最合适的时间，与被称为机器人的终极形态的通用人形机器人交汇，这是一个不可多得的时代机遇，也是傅利叶智能团队的幸运。
“你的人形机器人，每公里配速是多少？”
2023年6月13日，傅利叶智能在官方渠道正式官宣，通用人形机器人将在7月发布，随着这个消息一并公布的，还是一则宣传视频，视频中，一个人形机器人在大步流星地向前走着。
而这段运动能力的测试视频的左下角，官方盖上的时间戳是2022年7月。顾捷称，“这确实是一年前的实验效果，可能明年、后年，很多公司不一定能实现这样的运动能力。”
肉眼可见的灵巧性，被顾捷视为是当下傅利叶智能人形机器人的绝对优势。
实际上，据傅傅利叶智能通用机器人事业部总裁周斌透露，“一些AI公司已经等不及我们终版人形机器人发布，在我们研发过程中就已经陆续从我们这里买走了人形机器人验证他们的AI算法。”
和直接面向医疗市场的下肢外骨骼机器人不同，就人形机器人而言，傅利叶智能首先是希望将其运动能力做到极致，做一个通用人形机器人平台。
顾捷告诉科技行者，傅利叶智能现在人形机器人的目标用户是未来有商业前景和集成能力的AI公司，以及懂商业场景的科研团队。
从2016年觉得人形机器人技术不够成熟，到2019年跨入正式跨入人形机器人领域，顾捷也看到了人形机器人市场发生了两个重要变化。
首先是通过团队的技术突破，顾捷发现灵巧的人形机器人已经不再遥不可及。
实际上，在2019年正式立项研发人形机器人时，顾捷并没有打算对外发布人形机器人，更多是希望作为一个长期的技术储备，然而，随着技术研发的不断深入，顾捷发现团队在人形机器人领域的技术积累速度已经超出了自己的想象。
顾捷向科技行者透露，“这次发布的人形机器人在走路、越障等能力上，相较我们的期望值可能只达到了20-30分，但是我们已经有了足够的技术储备，在接下来几年里让我们的人形机器人运动能力迅速迭代到60分的一个水平。”
尽管现在人形机器人还只有一个小朋友的运动能力，但顾捷认为，随着未来人形机器人基础技术不断完备，行业里将不会再把那么多的注意力放在人形机器人有多少个关节、多少个自由度，而是会以人的体能标准来看待人形机器人的运动能力。
未来人形机器人公司在上市路演时，投资人可能会以一种更有趣方式来进行提问：
你的人形机器人每公里配速是多少？ 你的人形机器人跳远能跳多少？ 你的人形机器人摸高是多少？
到那时，人形机器人才称得上是一个通用平台，通用人形机器人才算是有了硬件平台基础。
另一个重要变化则是大模型的出现，人工智能大模型的飞速发展，为人形机器人带来了更为强大的魔力。
通用人工智能的最后一公里
人工智能大模型出现后，傅利叶智能团队的工程师发现，他们完全可以将这样的大模型嫁接到人形机器人平台上。
例如，他们就曾在一个只有上肢的人形机器人平台上加载ChatGPT后，让机器人表现出一个开心的状态，甚至让机器人跳一段阿拉伯风格的舞蹈，在3D软件上，他们就能看到机器人在接受到不同命令时做出的响应。
周斌说，“当时我们的工程师看到这样的人工智能大模型很兴奋，我们自己在内部都玩嗨了。”
不过，他们也明白，当下的通用人工智能大模型的发展仍处在一个早期阶段，尤其是与人形机器人的结合，周斌借用柏拉图的洞穴理论解释称：
之前的AI没有真正出去看过世界，现在有了人形机器人这个完美的身体，AI终于可以走出去看一看。
这也为当下热议的具身智能做出了一个最为形象的注解。
顾捷同样认为通用人工智能大模型与人形机器人是一次完美的解决，“AI公司做的相当于是灵魂和大脑，但它一定需要一个身体来感知真实的物理世界，认识这个世界，人形机器人相当于是通用人工智能的最后一公里。”
智慧的大脑+灵活的身体，也将形成了通用人形机器人的终极形态。
正因如此，傅利叶智能实际上在今年也就公司定位进行了一次调整，顾捷说，傅利叶智能现在聚焦通用人形机器人本体，未来要像为自动驾驶公司提供汽车本体一样，为AI公司提供通用人形机器人平台，而傅利叶智能也正式转变为一家通用机器人公司。
2023年7月6日，傅利叶智能正式对外发布，傅利叶智能GR-1通用人形机器人，GR-1身高1.65米，体重55公斤，全身自由度达40个，最大关节模组峰值扭矩可达300NM，步行速度可达到5KM/h，负重50公斤。
如果要说这款人形机器人与当下国内其它团队研发的人形机器人最大的不同是什么，那一定是量产能力了。
顾捷说，傅利叶智能要成为国内第一家量产人形机器人的公司，傅利叶智能GR-1通用人形机器人，将会在今年年底正式实现量产发售。
