人形机器人创新实践：从技术突破到应用落地

 

当科技与运动激情碰撞，人形机器人领域正掀起一场前所未有的热潮，而“具身天工”机器人无疑是这场热潮中的核心话题之一。今年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松比赛上，“具身天工Ultra”以2小时40分42秒的成绩跑完21.0975公里，成为首个完赛半程马拉松的人形机器人，这不仅是对其运动控制能力的极限挑战，更是对其本体稳定性、关节散热等基础性能的全方位检验。

 

据北京人形机器人创新中心（国家地方共建具身智能机器人创新中心）品牌公关负责人魏嘉星在ADI“激活边缘智能，共绘具身未来”人形机器人媒体分享会上介绍，研发团队针对“具身天工Ultra”的本体和一体化关节的散热性能、运动控制算法的泛化能力进行持续提升，并通过能耗系统的优化和快速换电技术的应用，使其具备了更强的续航能力。

 

8月17日，2025世界人形机器人运动会上，“具身天工Ultra”凭借全自主奔跑在百米比赛中夺冠，再次成为网友热议的焦点。在自主高速移动方面，北京人形发布的“人形机器人全身控制自主导航系统”，解决了点对点导航、动态障碍感知和自主避障需求，和移动或站立状态下上身灵活动作控制难题。在赛场上，具身天工Ultra仅应用该系统的部分功能，就实现了以全程无人干预的方式独立完成了1500米、400米和100米比赛。面对大曲率弯道，机器人能稳定保持在赛道内，未因串道或冲出跑道被罚分。

这一系列先进技术的集成应用，让“天工”真正扔掉了“遥控器”，拥有自主“大脑”。这一系列两眼的成绩背后，究竟有哪些技术在支撑？而当人形机器人逐步迈出实验室的门槛，又有哪些实际应用场景正等待着它们大展身手、落地生根呢？

 

北京人形机器人创新中心品牌公关负责人魏嘉星

 

挖掘应用场景，抓住5万亿美元市场机遇

 

当下，人形机器人产业正站在时代发展的风口浪尖，成为全球瞩目的焦点，吸引着各界的广泛关注与深度投入。摩根士丹利在近期发布的报告中，对人形机器人产业的未来规模做出了极具震撼力的预测。报告指出，预计到2050年全球人形机器人市场规模将达到5万亿美元，存量有望突破10亿台。

 

“业界有一个共同的认知，大家普遍认为人形机器人将成为继个人电脑、个人手机和智能汽车之后，第四个万亿级美金规模的超级市场，其发展潜力不可限量。”魏嘉星表示，“特斯拉创始人马斯克更是大胆预言，未来人形机器人与人类的数量比例可能会达到1:1，2:1甚至更多。”如此庞大的市场规模，无疑为人形机器人产业描绘了一幅宏伟壮丽的蓝图。

 

人形机器人本体的发布数量，是衡量产业发展活跃度的重要指标之一。近年来，这一指标呈现出爆发式增长的态势。魏嘉星分享了一组数据：2023年，全球范围内仅发布了37款人形机器人产品；到了2024年，这一数字急剧攀升至107款，其中中国表现尤为突出，占比高达81%。而截至2025年9月，全球已发布的人形机器人产品数量已接近150款，超过了2024年全年的发布量。

 

这一数据充分表明，人形机器人产业正处于高速发展阶段，越来越多的企业和科研机构投身其中，不断推动技术创新和产品迭代，这也得益于人形机器人需求和技术的双轮驱动。

 

在需求层面，人形机器人正面临着多元化的应用场景驱动。科研教育领域，人形机器人可作为理想的实验平台，助力科研人员探索人工智能、运动控制等前沿技术；在应对危险（dangerous）、遥远（distant）、肮脏（dirty）的“3D”场景时，人形机器人凭借其独特的形态和功能优势，能够替代人类执行高风险任务，保障人员安全。家庭场景中，那些繁琐、重复性的家务劳动，如清洁、烹饪、照顾老人和儿童等，都有人形机器人应用的巨大潜力。

 

“近期，产业界正积极探索工业、泛工业和商业服务场景，如工厂生产线上的物料搬运、质量检测，商业场所中的导购、客服等，人形机器人都有望发挥重要作用。而从长远来看，让人形机器人走进千家万户、融入千行百业，已成为全行业共同的美好期待。”魏嘉星说道。

 

技术层面，核心零部件的持续突破与人工智能的飞速进步，成为推动人形机器人产业快速发展的强大引擎。高精度减速器、高性能伺服电机、先进传感器等关键部件的技术不断迭代升级，为人形机器人提供了更精准、更灵活、更稳定的运动能力；运动控制技术的创新，使得人形机器人能够实现复杂动作和操作任务的流畅执行，如行走、奔跑、跳跃、抓取等；人工智能的进步则赋予了人形机器人强大的感知、决策和学习能力，使其能够更好地理解人类意图、适应复杂环境，并与人类进行自然流畅的交互。

 

“我们认为，人形机器人未来必然呈现从单体应用迈向群体协作的发展趋势，届时将有大量机器人与人类并肩工作，显著提升生产力和生产效率。”魏嘉星表示，“目前，任务应用场景探索成为行业热议话题。许多人意识到，人形机器人的价值不应局限于唱歌、跳舞等简单技能展示，而应切实服务于人类，解决我们身边的实际问题。当下，我们正积极开展工业、泛工业、特种作业场景以及商业导览等多领域的探索实践，希望未来也会有机械臂、人形机器人、轮臂机器人等多机协作的形式为制造业提高生产力。”

人形机器人应用落地，需要哪些技术支撑？

 

人形机器人发展进程中，一个至关重要的方向便是实现落地应用，而这其中面临的最大挑战便是大规模商业化。当下国内普遍认为2025年极有可能成为人形机器人的量产元年，未来其应用场景将不断拓展，会有更多企业将其投入实际使用。人形机器人正从过去实验室里的炫技展示，逐步迈向工业场景，进而踏上商业化发展道路。那么，在这一进程中，要满足哪些条件才能实现人形机器人真正规模化的应用呢？

 

在魏嘉星看来，首先，人形机器人要具备足够的稳定性，不能出现机器人行走过程中突然摔倒，或是执行任务时频繁失败的情况。因此，必须着力提升其稳定性，确保它能出色完成各类任务。其二，要拥有足够的智能水平。它要能够理解人类下达的任务指令，读懂人类语言，进而与人类实现高效沟通和顺畅交流，从而顺利完成任务。其三，要足够好用。人形机器人不应仅仅是高科技产品，还应具备操作简单、便捷的特性，在智能方面也能满足用户需求。这三个方面能力的提升，是当前大家共同探索和努力的方向。

 

“在整个产业内，对于研发工作大家形成了一些共同的价值认知。例如，在产业研发体系中，涵盖机器人的本体、大脑、小脑以及用于训练机器人执行各类场景和任务的数据集。”魏嘉星表示，“作为国家级的创新平台，北京人形机器人创新中心（国家地方共建具身智能机器人创新中心）始终致力于攻克一系列关键共性技术，其中包括机器人本体通用平台“具身天工”，以及机器人大脑和小脑相关技术。以我们打造的‘慧思开物’通用具身智能平台为例，它相当于机器人的大脑和小脑。该平台能够将人类复杂的指令拆解成一个个小任务，通过类似穿珍珠、搭积木的方式，让机器人快速具备各种复杂能力。”

 

在具身大脑方面，北京人形机器人创新中心最近发布了世界模型“Wow”，以及其具身多模态的VLM大模型“Pelican”。世界模型是更好的让机器人去认知这个世界和预测这个世界，跟真实世界融合，快速地在虚拟世界里面掌握各种各样的技能，并把它复刻到真实的世界里面。同时，机器人能够快速学习各种各样的技能，包括自主学习、自主规划、自主纠错等。

 

在具身小脑方面，“慧思开物”一直强调一脑多能、一脑多机，是希望以后机器人能够在多本体、多场景、多任务的条件下，去完成各种各样的人类交给它的工作。“通过我们的跨本体泛化操作的VLA模型，我们可以实现机械臂、人形机器人、轮式机器人在不同产品下，甚至有一些干扰的环境下，也能够去实现各种各样的能力并完成任务。”

 

除了本体以及人形机器人的大脑和小脑，还需要让机器人去训练数据。RobotMIND是北京人形机器人创新中心跟北京大学联合发布的一个数据集，目前约有10万条左右数据，今年累计下载超7万次，助力解决行业里面数据缺乏的问题。“今年年底我们会陆续开源更多的数据集，帮助整个产业去做机器人训练。”魏嘉星透露道。

 

仿真的数据集也是诸多业内人士关注的重点，北京人形机器人创新中心今年还发布了ArtVIP，大家可以通过ArtVIP在一些高保真的数据世界里面去在各种各样的场景里面训练机器人，去完成各种各样的任务。“部分的ArtVIP数据集我们也对行业进行了开源，我们也可以根据场景的需求去做一些定制化的合作。”

 

如今，我们对于人形机器人的期待早已超越了单纯的“最能跑”，而是渴望它们成为真正“最好用”的得力伙伴，能够无缝融入各个行业，切实解决实际问题、高效完成多样任务。在“慧思开物”的强大赋能下，未来机器人就不需要为了单个的垂直场景去做定向的开发，其机可以在千变万化的场景中自由切换、游刃有余地完成各项任务，开启真正的通用智能时代。

 

“从教育科研到工业分拣，从电力巡检到特种作业，从商业导览到备受关注的护老领域，我们的探索脚步从未停歇。与李宁、中国电力科学院、科天、三维等伙伴的合作，正是我们推动机器人实际应用的有力见证。我们期待着，在不久的将来，人形机器人能够真正为我们解决问题，推动人类社会的进步。”演讲尾声，魏嘉星如是憧憬道。我们也期待人形机器人融入我们生活中每一个角落的那天，与其携手奔赴人机协同发展的下一个星辰大海！