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上期内容见：数字城市运营：数智基础设施对于构建以数据要素全国一体化交换为核心的中国式现代化的意义、价值以及影响的深度分析
全集目录见：2024年智慧城市中国全集（目录）
【内容展示】
过往推出的人形机器人解决方案：
《数字经济发展情况报告》和《浙江省数字经济发展“十四五”规划》，加快推进数字产业化、产业数字化、治理数字化、数据价值化协同发展！
人形机器人：市场、技术、产业和未来，或成为劳动力短缺时代智慧城市建设新方向，高技术、高成本、高价值构建了人形机器人时代的高竞争！
数字中国智慧城市的人形机器人产业战略和顶层设计，北上广深怎么做？哪些应用是大方向？哪些产业链要构建？哪些典型应用场景要大力发展？
【本期正文】
第一，人工智能大模型加持下智能机器人技术的演进路径
1. 更强大的感知与理解能力：通过多模态大模型，智能机器人能够更好地融合视觉、听觉、触觉等多种感知信息，对周围环境和人类指令有更精准、全面的理解。例如，更准确地识别物体的形状、颜色、材质，理解人类自然语言中的复杂语义、情感倾向和上下文信息，从而实现更自然、流畅的人机交互。
2. 复杂任务规划与分解：人工智能大模型可以帮助机器人分析复杂任务，将其拆解为多个可执行的子任务，并规划出最优的执行顺序和路径。比如，对于一个“打扫房间并整理物品”的任务，机器人能够自动规划先清理地面、再整理桌面、最后摆放物品等步骤，大大提高任务完成的效率和质量。
3. 自主学习与持续进化：借助大模型的强大学习能力，机器人可以不断从新的数据和经验中学习，更新自己的知识和技能。例如，在实际工作中遇到新的物品或情况，能够自动学习其特征和处理方法，无需人工重新编程。同时，通过与云平台的连接，实时获取最新的知识和算法，持续提升自身性能和适应能力。
4. 高度个性化服务：根据不同用户的需求、偏好和使用习惯，智能机器人可以提供定制化的服务。大模型可以分析用户的历史数据和行为模式，为每个用户生成专属的服务策略和交互方式。比如，为不同用户提供个性化的健康建议、娱乐内容推荐、家居环境设置等。
5. 精准的动作控制与协调：在大模型的指导下，机器人的运动控制系统能够实现更精确的动作控制和协调。例如，对于人形机器人，能够更自然地模仿人类的动作和姿态，完成各种复杂的动作任务，如舞蹈、体育动作等；对于工业机器人，在装配、搬运等操作中实现更高的精度和稳定性，减少误差和失误。
6. 智能协作与群体协同：多个智能机器人之间可以通过大模型实现更高效的协作与协同工作。它们能够相互通信、共享信息，根据任务需求和各自的能力进行分工合作，共同完成复杂的任务。例如，在物流仓库中，多个机器人可以协同进行货物搬运、分拣和存储；在灾难救援现场，不同类型的机器人可以配合进行搜索、救援和物资运输等工作。
7. 深度融合虚拟与现实：利用大模型，智能机器人可以更好地将虚拟信息与现实世界相结合。例如，通过增强现实（AR）或虚拟现实（VR）技术，为用户提供更丰富的交互体验；在工业设计、建筑设计等领域，机器人可以根据虚拟模型在现实环境中进行精准的操作和施工。
8. 情感识别与回应：机器人能够识别和理解人类的情感状态，并给予相应的情感回应和关怀。通过分析人类的语音、表情、肢体语言等信息，判断用户的情绪，如高兴、悲伤、愤怒等，并采取合适的方式进行安慰、鼓励或提供帮助，进一步提升人机交互的亲和力和人性化程度。
9. 自我诊断与修复：机器人具备自我诊断故障和问题的能力，并能够在一定程度上进行自我修复。大模型可以对机器人的传感器数据、运行状态等进行实时监测和分析，当发现异常时，自动定位故障点并尝试采取相应的修复措施，如调整参数、重启部分模块等。或者及时向用户或维护人员发送警报和故障信息，以便快速进行维修，减少停机时间和维护成本。
10. 行业专业知识的深度整合：针对不同行业的应用需求，智能机器人将深度整合相关的专业知识和技能。例如，在医疗领域，掌握医学诊断、治疗流程和疾病知识，能够辅助医生进行诊断、手术和康复治疗；在教育领域，了解教学方法、课程内容和学生特点，为学生提供个性化的学习辅导和教学服务；在金融领域，熟悉金融市场、投资策略和风险评估，为客户提供理财建议和投资决策支持等。
第二，人工智能大模型加持下人形机器人的应用场景
1. 家庭服务：承担家务劳动，如清洁地板、擦窗户、整理物品等；还能进行烹饪，根据设定的菜谱准备食物；照顾家庭成员，如协助老人起身、行走，提醒老人按时服药等。
2. 医疗护理：帮助医护人员进行病人护理工作，如推送病人去检查、为病人送药、协助病人进行康复训练等；在一些特殊病房，可进行夜间巡逻，监测病人生命体征，紧急情况下及时报警。
3. 教育教学：作为教学助手，为学生提供个性化的学习辅导，解答问题，讲解知识；参与科学实验的演示，让学生更直观地理解实验过程和原理；在远程教学中，充当虚拟教师与学生进行互动。
4. 商业服务：在商场、超市中担任导购员，为顾客提供商品信息、引导购物；在酒店中作为前台接待员，办理入住手续、提供咨询服务；餐厅中进行点餐、送餐服务，提高服务效率和质量。
5. 智能制造：在工厂车间与工人协同作业，完成复杂的装配任务，如电子设备组装、汽车零部件安装等；进行产品质量检测，利用视觉识别技术快速准确地发现缺陷产品。
6. 物流仓储：在仓库中进行货物的搬运、分拣和存储工作，提高物流效率；通过与物流管理系统的连接，实现精准的货物定位和调度。
7. 科研探索：在一些危险或人类难以到达的环境中，如深海、太空、核辐射区域等，代替人类进行科学考察和数据采集；协助科研人员进行实验操作，处理实验数据。
8. 文化娱乐：作为表演嘉宾参与各种文艺演出，如舞蹈表演、歌唱表演等；在主题公园中与游客互动，增加游客的娱乐体验；成为游戏中的角色，与玩家进行互动对战或合作。
9. 公共安全：在公共场所进行巡逻，监测异常情况，如火灾、烟雾、人员聚集等，并及时报警；协助警方处理突发事件，如搜索嫌疑人、排除危险物品等。
10. 情感陪伴：为孤独的人群，如独居老人、留守儿童等，提供情感陪伴和心理支持，陪他们聊天、玩游戏，缓解孤独感和焦虑情绪。
第三，国内人形机器人产业的布局
1. 上海：工业机器人密度领先，国际工业机器人“四大家族”均在此布局，还有非夕科技、达闼机器人、傅利叶智能和智元机器人等企业。2024年还成立了国家地方共建人形机器人创新中心，并发布了中国首个全尺寸开源通用人形机器人公版机“青龙”。《上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案（2023 - 2025年）》也推动产业发展，且上海所在的长三角地区是全国机器人产业高地，产业基础好，供应链与汽车工业有较高重合度。
2. 北京：2023年6月发布《北京市机器人产业创新发展行动方案（2023 - 2025年）》，并于11月成立北京人形机器人创新中心。北京拥有良好的科技资源和创新环境，吸引了众多科研机构和企业投身人形机器人研发，经开区在机器人产业发展方面有明确的规划和布局，致力于打造具有全球影响力的科技成果转化承载区、技术创新示范区等。
3. 深圳：发布了《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023 - 2024年）》，提出加快组建广东省人形机器人制造业创新中心，支持创新产品研发。这里拥有优必选和逐迹动力等企业，且所在的珠三角地区机器人产业基础强，电子信息产业也形成了以深圳为研发中心的集聚区，为与人形机器人紧密相连的产业发展提供了有力支撑。
4. 广州：有广州市里工实业有限公司等企业。里工实业发布了全尺寸人形机器人“里工D1”，广州作为国内最大的智能机器人产业集聚区之一，具备发展人形机器人产业的潜力，且在工业机器人制造和应用方面有一定基础。
5. 杭州：余杭区举行机器人产业高质量发展大会，与浙江大学共同建设人形机器人产业创新中心，目标打造机器人领域国内领先、国际一流的高等级创新高地。余杭位于杭州城西科创大走廊核心区，科研、制造和人才资源集聚，拥有众多科研平台，在机器人产业各领域也集聚了一批企业，具备发展人形机器人产业的良好条件。
6. 成都：发布《成都市机器人产业发展三年行动计划（2024 - 2026年）》，明确产业发展路径。成都以四川天府新区、成都高新区、成华区等为主要承载地，聚集了卡诺普、布法罗、越凡创新等重点企业，拥有近20个高能级创新平台，组建了中西部首个人形机器人创新中心，初步形成全产业链发展态势。
7. 重庆：积极布局机器人产业发展，印发《重庆市AI及服务机器人产业集群高质量发展行动计划（2023 - 2027年）》，提出建设四类产业集聚区，构建居家服务机器人、人形机器人等六大产品体系。重庆将支持企业和科研院所进行人形机器人相关技术研发和攻关，并发挥政府投资引导基金作用，组建百亿元规模的AI及服务机器人基金。
8. 武汉：省委、省政府高度重视人形机器人产业发展，部署开展人形机器人整机研发专项行动，由院士领衔，统筹省内科研资源，聚焦关键部件开展集中攻关。武汉拥有丰富的科研资源和人才优势，在科技创新方面实力强劲，为人形机器人产业发展提供了有力支撑。
9. 苏州：苏州市科技局开展人形机器人产业走访调研，太仓的江苏云幕智造科技有限公司是国内较具优势的通用功能人形机器人研发企业之一，已完成三轮数千万元融资并推出样机，在多个领域开展应用示范。苏州在制造业和科技领域有一定基础，为人形机器人产业发展提供了产业配套和技术支持。
10. 东莞：位于珠三角地区，该地区机器人产业具有较强的发展基础，以深圳、广州、佛山、东莞为代表的产业集群在创新力与影响力方面位于全国前列。东莞在电子信息、智能制造等领域有较好的产业基础，能够为人形机器人产业的发展提供相关的零部件和技术支持。
第四，人形机器人的未来发展趋势
1. 硬件系统升级：
- 高性能零部件：高爆发电机提供更强动力，使机器人动作更迅速有力；高算力芯片提升数据处理和运算速度，支持更复杂任务和智能决策；精密减速器提高运动精度和效率，让动作更精准流畅；高精度传感器增强环境感知能力，获取更准确的外界信息；长续航电池增加续航时间，满足长时间工作需求。
- 材料创新：采用新型材料，如更轻、更强、更耐用的复合材料，减轻机器人重量，提高负载能力和耐久性，同时可能具备更好的柔韧性和适应性。
2. 人工智能深度融合：
- 智能设计：基于神经网络、图语法、进化算法等人工智能技术，根据不同场景和任务需求，自动构建机器人的腿足、手臂、躯干等模块，实现形态和控制的协同优化，使其能更好地适应各种任务和环境。
- 多模态大模型：融合语音、图像、文本、传感信号、3D 点云等多模态信息，为机器人的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，使其能综合各种信息做出更准确判断和决策。
- 具身智能发展：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，与人形机器人紧密相关。人形机器人通过与环境的直接交互，不断学习和进化，提高自身的智能水平和任务执行能力，更好地适应真实世界的各种情况。
3. 运动能力提升：
- 复杂地形适应：能够适应斜坡、阶梯、门槛等为人类搭建的复杂地形以及狭窄环境，实现稳定、自适应、抗干扰的行走，极大拓展其活动范围和应用场景，如在家庭、办公场所、公共场所等自由移动。
- 双臂协同操作：即使下半身抖动，也能通过双臂协作，灵活使用人类的工具和装备，完成高性能操作任务，例如进行精细的装配、搬运、维修等工作，在工业生产、家庭服务等领域发挥更大作用。
- “软补硬”技术应用：当硬件性能欠佳或传感信息匮乏时，通过“软补硬”技术系统寻找并充分利用环境与信息约束，弥补硬件不足，实现高水准的任务执行，提高机器人在不同条件下的适应性和可靠性。
4. 数据驱动与大规模数据集构建：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。这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，加速研发进程，提升机器人的性能和智能水平，通过对大量数据的分析和学习，挖掘潜在的模式和规律，为机器人的优化提供依据。
5. 受人体结构和神经机制启发：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，有望搭建更接近人的高效稳定系统，使机器人的动作更自然、灵活，接近人类的运动方式和行为习惯，提高与人类的交互效果和亲和力。
6. 开源社区助力发展：人形机器人开源社区将在全球范围内聚集专家学者，促进技术研讨、信息交流和多方合作。这有助于产业链上下游的深度融合与协同发展，加快技术创新和成果转化，降低研发成本和门槛，吸引更多开发者和企业参与，共同推动人形机器人技术的进步。
7. 大工厂模式与定制化生产：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，完成硬件系统及其验证，实现高效、规模化的生产，满足不同客户的个性化需求，提高生产效率和产品质量。
8. 道德伦理与安全性考量：随着人形机器人的广泛应用，制定相关法律法规将成为重要趋势，确保其设计、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。例如，明确机器人的责任和义务，规范其行为准则，保护用户的隐私和数据安全等，为全人类带来更多福祉和便利的同时，避免可能出现的道德和安全问题。
9. 应用场景拓展：
- 家庭服务：承担家务劳动，如清洁、烹饪、照顾老人和孩子等，成为家庭的智能助手，提高家庭生活的便利性和舒适度。
- 医疗护理：辅助医护人员进行病人护理、康复训练，甚至进行手术等高精度操作，提高医疗服务的质量和效率。
- 教育教学：作为教学工具，为学生提供个性化学习辅导、知识讲解和实践指导，激发学生学习兴趣，提升教育效果。
- 商业服务：在商场、酒店、餐厅等场所提供导购、接待、点餐送餐等服务，提升客户体验，降低运营成本。
- 智能制造：与工业生产深度融合，完成复杂的装配、检测、搬运等任务，提高生产效率和质量，适应柔性生产需求。
- 科研探索：在危险或人类难以到达的环境中进行科学考察和数据采集，如深海、太空、核辐射区域等，推动科学研究的进展。
- 公共安全：参与公共安全领域的工作，如巡逻、监控、应急救援等，提高应对突发事件的能力和安全性。
10. 产业协同发展：人形机器人产业将与其他相关产业形成更紧密的协同发展关系，如人工智能、传感器、材料、芯片等产业。通过产业链的整合和优化，实现资源共享、技术互补，共同推动人形机器人技术的创新和应用，进一步提升产业的整体竞争力和发展水平。同时，也将促进不同行业之间的融合与创新，创造出更多新的应用场景和商业模式。
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