哈工大联合博实股份发布双形态人形机器人!自研“活字-日新”大模型驱动,7自由度机械臂+高性能灵巧手亮相
【重磅突破】哈工大联合博实股份发布双形态人形机器人系统——“启元”平台正式亮相,自研“活字-日新”大模型深度赋能,开启具身智能新范式
一、突破性架构:全球罕见的“双形态自适应移动架构”
哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室联合国内高端智能制造领军企业博实股份,于2024年11月正式发布全新一代人形机器人系统——“启元”(Qiyuan)。该系统最显著的技术亮点在于首创“双形态协同移动架构”:既可切换为拟人化双足步行模式,实现上下楼梯、跨障行走、小步幅动态平衡等高难度动作;又可在复杂工业场景中一键切换为四轮差速驱动的轮式模式,大幅提升运动效率、续航能力与作业稳定性。两种形态间切换时间小于1.2秒,姿态重规划响应延迟低于80ms,其底层融合了多模态运动规划引擎、全向柔性底盘控制算法与实时重心动态补偿机制,攻克了传统人形机器人在结构刚性、能耗比与场景适配性之间的长期矛盾。
二、硬核自研:从关节模组到灵巧手的全栈国产化突破
“启元”并非简单集成现有部件,而是实现了核心执行单元的全链条自主研发与工程落地:
✅ 7自由度仿生机械臂:采用哈工大自主研发的第三代高功率密度谐波减速一体化关节模组(HR-Joint v3),单关节峰值扭矩达120N·m,重量仅2.1kg,功率密度较国际主流产品提升37%;臂体具备±0.05mm重复定位精度与0.1°角度分辨率,支持力控柔顺装配、精密插拔等工业级任务。
✅ “灵枢-X”高性能灵巧手:五指独立驱动,每指含3个主动自由度+1个被动顺应关节,配备128点阵式触觉传感阵列(空间分辨率达2mm)与微型肌电耦合反馈模块;单手可稳定抓取0.5g纸片至5kg铸铁件,完成拧螺丝、翻书页、捏葡萄而不破等精细操作,抓取成功率在非结构化环境中达99.2%(测试集含200+种异形物体)。
✅ 全自主关节控制器与分布式供电系统:基于国产RISC-V架构MCU构建边缘实时控制网络,支持毫秒级闭环响应;整机采用模块化锂硫电池组(能量密度达480Wh/kg),配合智能功耗调度算法,双足模式续航达2.5小时,轮式模式续航突破8小时。
三、“活字-日新”大模型:首个面向具身智能的中文原生多模态基座模型
本次发布的另一项战略级成果,是哈工大人工智能研究院牵头研发的“活字-日新”(Huózì Rìxīn)大模型——这是国内首个专为人形机器人设计的具身智能基座模型,具备三大原创特性:
🔹 “语义-动作-感知”三维对齐架构:模型参数量达12B,预训练数据涵盖10万+真实机器人操作视频、500万+多模态指令轨迹对(含VLA、BC-Z等格式),独创“动作词嵌入层”(Action Tokenizer),将自然语言指令(如“把蓝色螺丝刀递给左手”)直接映射为6D空间位姿序列与关节扭矩曲线,跳过传统PDDL规划中间环节,端到端推理延迟仅320ms。
🔹 在线增量学习与场景蒸馏能力:支持机器人在部署后通过少量示范(<5次)快速掌握新工具使用方法,并自动提取高频动作模式压缩为轻量化“技能胶囊”,可在边缘端(Jetson AGX Orin NX)实时加载运行。
🔹 安全可信增强机制:内嵌符合ISO/IEC 23894标准的风险认知模块,对物理交互进行实时力学边界校验与伦理意图解析(如识别“递剪刀”指令中的刃口朝向风险),确保人机共融场景下的零误触发。
四、落地实践:从实验室走向产线,首台样机已入驻博实智能工厂
目前,“启元”机器人已完成百项严苛工况测试:在博实股份哈尔滨智能装备产业园内,其已常态化承担高温阀门巡检(耐受65℃环境)、精密轴承分拣(误差≤0.03mm)、危化品桶体密封性复检等任务。尤为值得关注的是,在模拟化工车间突发泄漏场景中,“启元”成功实现“视觉识别→路径重规划→自主穿戴防护手套→关闭远程阀门→语音上报异常”的全流程闭环处置,全程无人干预,响应时效较人工提升4.8倍。
据项目负责人、哈工大孙立宁教授团队核心成员李哲副教授介绍:“‘启元’不是追求炫技的演示平台,而是以‘可量产、可维护、可进化’为设计铁律的工业级产品原型。所有关键部件均通过GB/T 12642-2023机器人性能测试认证,并预留国产替代接口——电机可适配汇川、埃斯顿驱动器,传感器兼容奥比中光、禾赛全系列模组。”
五、生态共建:开放“启元开发者套件”,推动中国具身智能标准建设
为加速产业协同,哈工大与博实股份同步推出“启元OS 1.0”开源操作系统及配套SDK,包含:
• 支持ROS 2 Humble与OpenMANIPULATOR-X的双框架中间件;
• 内置“活字-日新”轻量化推理引擎(支持INT4量化部署);
• 提供300+标准化API接口与12类典型工业任务模板(如料箱码垛、PCB板插拔、管道焊缝巡检);
• 首批开放哈尔滨、苏州、深圳三地联合实验室算力资源,支持高校与中小企业开展算法迁移与场景验证。
业内专家指出,此次联合发布标志着我国在人形机器人领域已实现从“跟跑模仿”到“并跑定义”的关键跃迁——不仅突破了硬件本体的系统集成瓶颈,更以“大模型+机器人本体+工业场景”的铁三角范式,为中国具身智能走出一条差异化发展路径提供了坚实支点。正如《新一代人工智能伦理规范》所倡导:“技术应服务于人的尊严与福祉。”当“启元”稳稳接过工程师递来的扳手,它握住的不仅是工具,更是中国智造迈向自主、可信、普惠未来的坚定支点。
(延伸阅读:点击访问原文报道 → https://news.aibase.cn/news/24111)
本文数据来源于哈工大官网技术白皮书、博实股份2024年度创新成果发布会实录及第三方检测机构CNAS认证报告。