90后清华博导,带出机器人黑马

艾媒咨询|2022年度中国机器人行业发展专题研究报告

在供给侧和需求侧的双重推动下,中国机器人市场发展前景广阔。iiMedia Research(艾媒咨询)数据显示,2022年机器人行业市场规模将达1712.4亿元,同比增长31.0%。2027年市场规模有望接近6000亿元。机器人赛道的火热也吸引了不同领域的玩家入局,在多元化企业布局的影响下,机器人的

艾媒咨询|2022年度中国机器人行业发展专题研究报告 精品决策

  爆火的人形机器人赛道,迎来一匹黑马。

  1月中旬,星动纪元宣布,完成超亿元天使轮投资。

  这家北京公司,成立不到半年,产品“小星”就能在草地、石子路等道路上自如行走,搬运重物、取送快递,不在话下。

  创始人陈建宇,研发机器人10余年,涉足四足机器人、机械臂、无人车等专业领域,28岁便成了清华的助理教授、博士生导师。

  “人形机器人结合AGI(通用人工智能)的具身智能,可能为我们带来下一个iPhone时刻。”陈建宇说。

  技术大拿带队,星动纪元加速产品落地。

  具身智能

  “未来的生活工作助理,上得厅堂、下得厨房。”在一则视频中,陈建宇如此介绍自家产品。

  早在2022年的课题研究中,陈建宇和团队尝试开发小体格的人形机器人,第一代“小星”诞生,并逐步往高动态性能推进。

  陈建宇不满足于机器人在实验室里跑跑跳跳,次年8月,清华大学交叉信息研究院和上海期智研究院,共同孵化成立了星动纪元,由陈掌舵。

  “小星”已更迭到第五代,身高121厘米,体重28千克,可连续上下楼梯、上下坡、自然步态行走,并在崎岖地面、外力作用、30cm落差地面等条件下,保持自主平衡。

  团队发布的视频中,“小星”不依赖预先编程,学习野外雪地上下坡,还能帮人接咖啡、烤串等。

  陈建宇认为具身人形机器人,尺寸、形态与正常人类相似,更适配真实的生活工作场景,一旦投入生产,能无缝“进厂务工”。

  去年8月的世界机器人大会上,“小星MAX”首次公开亮相。它身高166.2厘米,体重46千克,体型更接近一般成年人,搭载了灵巧手。

  “比如在汽车装配环节,需要工人进入车内安装,汽车车身环境是为人量身打造的,只有人形机器人能满足这种特定需求。”陈建宇称。

  两类规格版本中,小星强调下肢运动能力,上肢配以夹爪,主要针对科研用户;小星Max的目标客户,则是B端的工厂、物流、小区等。

  “科研群体对于人形机器人的需求最迫切。”

  星动纪元CMO席悦介绍,公司有望今年在科研市场小批量出货,再进入B端市场规模化落地,最终打入C端通用场景。

  三大要素

  人形机器人的制造成本开始下探。

  此前,赛道玩家们报价,动辄上百万一台。年初,特斯拉“擎天柱”的最新成本预估,仅2万美元。

  躯体的硬件侧,小星的感知驱动器,核心零部件完全自研,保障移动迅速和抗冲击能力的同时,降低采购成本。

  陈建宇介绍,关节电机峰值转矩密度达36Nm/Kg,比目前市面上可买到的德国TQ电机,核心指标高一倍以上。

  他认为,人形机器人除了具备优质的本体外,灵活的小脑、发达的大脑很关键。

  平稳行走主要靠“小脑”控制,陈建宇团队采用“动力学模型+优化控制”和“物理仿真+强化学习”两条前沿路径。

  一方面通过仿真测试机器人验证算法,降低机器人本体的损坏频率;同时基于机器人测试走路、交互时获取的数据,进一步学习优化。

  陈举了个例子,星动纪元研发的双臂灵巧手算法,在仿真训练阶段,可以让灵巧手拿起复杂形状的东西,扔到另一只手上,或者双手配合玩魔方等。

  完成指令要靠“大脑”控制。

  星动纪元整合视觉模型、大语言模型与人形机器人算法,机器人可躲避障碍物、按指令搬运物体、根据菜单准备食材等。

  陈建宇团队在其发表的世界首篇“大语言模型+人形机器人”论文中,提出了新的语言模型框架DoReMi,对机器人执行任务中出现的失调情况,即时监测和恢复,提高其工作效率。

  “人类从婴幼儿时期开始,学习效率就非常高,而大模型则需要海量的数据才能构建起来。”陈建宇提到,“未来,也许可以从脑科学领域得到启发,探索更优的大模型构建机制。”

  学霸创业

  陈建宇出生于1992年,母亲是名大学老师。幼年时,他经常出入大学物理室观摩实验,“科技含量高的东西,让我觉得非常兴奋。”

  2011年,陈建宇被保送到清华大学,就读的精密仪器与机械学系,是国内最早研发人形机器人的单位之一。

  期间,他遇到了贵人施一公教授,研究起无人车技术,为非线性系统实时规划安全轨迹。

  2014年,陈建宇在导师推荐下,申请到美国加州大学伯克利分校的直博,师从机电控制学科先驱Masayoshi教授。

  读博期间,他的主要课题方向是无人机和机械臂,重点研究MPC(模型预测控制)和强化学习两条技术路线,这恰是后来星动纪元的实践方向。

  毕业后,陈建宇拒绝了谷歌无人车部门的工作邀请,毅然回到母校清华任教,担任交叉信息研究院助理教授、博导。

  2022年3月,陈建宇在清华大学启动通用机器人的研究课题。当年春夏之交,团队开始研发第一代“小星”,2023年初相继启动第二、三代的研发,8月正式亮相。

  天眼查显示,同月,由清华控股出资,星动纪元注册成立。

  仅三个月后,陈建宇等来超亿元融资,由联想创投领投,金鼎资本、清控天诚、世纪金源纷纷押注。

  “星动纪元抓住了场景化这一关键点,核心部件自研,充分控制成本,为市场化奠定基础。”联想创投集团总裁贺志强表示。

  携手联想创投,星动纪元有望得到渠道、供应链等赋能;世纪金源则聚焦商业区、酒店、康养等,为后期人形机器人投入服务行业提供市场。

  陈建宇透露,将通过合作方提供的场景,加速人形机器人试用和产品打磨。

  “小星”走起来、跑起来、跳起来,这位年轻博导正加速,将其带入大小工厂和千家万户。

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