傅利叶通用人形机器人GR-1

看点

具身智能

EMBODIED INTELLIGENCE

人形机器人

HUMANOID ROBOT

算法

ALGORITHM

傅利叶通用人形机器人GR-1（以下简称GR-1）是一款自主研发、可商业化量产的高度仿生人形机器人。其拥有高度仿生的躯干构型，覆盖人体主要自由度，具有优越的运动能力和敏捷性，是通用人工智能的理想载体。其具备的44个自由度，能够模拟人类的各种运动，如转头、扭腰、抓取等。其设计采用仿生学理念，赋予机器人生命感。背部仿人体脊柱设计，安装了电量和状态指示灯，增强了生命气息；胸部和头部的镂空层次设计，形似血管和神经网络，凸显出生命力。

GR-1不仅是一台机器人，更是通用人工智能的理想载体，将仿生学与高性能机器人技术结合，展现了具身智能的未来潜力。本产品获得2024年中国设计智造大奖（DIA）全场大奖。

傅利叶智能通过多年的核心技术积累，为GR-1赋予了令人震撼的运动能力。这款机器人有高度仿生的躯干构型、拟人的运动控制，具备快速行走、敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等运动功能，结合认知智能，能够与人协同完成动作。GR-1身高165公分，体重55公斤，是通用人形机器人的理想本体，在科研教育、康复医疗、工业制造等领域具有巨大的商业化潜力。在科研教育领域，GR-1有助于高校及研究机构开展人机交互研究（自然语言处理等），机器人运动学、环境感知（定位和避障等），以及人工智能（强化学习等）等不同研究方向。在康复医疗领域，GR-1未来或可成为治疗师的助手，帮助患者进行康复训练（包括物理康复训练等）。

语音识别大模型确保 GR-1 可以自主识别对话需求， 并通过内置扬声器和高分辨率显示器增强直观的人机互动体验。GR-1配备傅利叶全自研的FSA高性能一体化执行器，集成了电机、驱动器、减速器及编码器，最大峰值扭矩达230N·m，步态行走速度可达5公里/小时。具备高动态响应能力，能够精准控制复杂动作。支持多平台操控，可通过手机、遥控器等设备进行便捷操作。在不稳定、无辅助、强干扰环境下，GR-1依靠自适应平衡算法，实现快速行走、敏捷避障、稳健上下坡和抗冲击等功能，表现出卓越的稳定性和适应性。

《设计》

周 斌

“傅利叶”通用机器人事业部副总裁

《设计》：是什么契机促使团队决定从医疗康复机器人转向开发通用人形机器人的？

周斌：在傅利叶创立之初，人形机器人就属于公司的长期规划之一。

傅利叶研发团队一直以来对于人形机器人，以及机器人技术都有非常深厚的情感和憧憬。受限于当时的技术水平，通用人形的开发存在困难，所以公司优先选择了从最为贴近需要帮助的人群的智能康复机器人着手，进行产品开发。通过机器人技术赋能人类生活，这一点是傅利叶一直以来不变的初心。

在进行康复机器人的研发过程中，傅利叶积累、形成了大量核心技术和设计理念，例如一体化执行器（最初它被用于我们的外骨骼下肢康复机器人）。这些技术与双足人形机器人的技术具有一定共通性，也为我们后续的人形产品研发奠定了基础。

在设计层面，从“康复”到“人形”，“以人为本”的理念贯穿着我们的每一代产品设计方案的始终。在保证智能操作和临床功能技术突破的同时，坚持在大到结构创新、仿生易用，小到色彩搭配、线条美感等各个设计细节上尽善尽美。

随着AI 技术不断发展，出现了革新性的突破和迭代。尤其是ChatGPT 的出现，让我们看到了做机器人真正迈向“通用化”的新希望。所以，在2019 年的时候，公司决定正式启动人形机器人的研发计划。

《设计》：GRx系列背后的核心理念是什么？如何阐释“为AI打造最佳具身载体”的愿景？

周斌：GRx系列的核心产品理念是“为AI而生”，我们希望GRx人形机器人可以成为AI技术在物理世界里的最佳载体，服务AI全生态领域的开发者和使用者。

为了实现这一长期目标，傅利叶首倡“产品六边形”的标准，将运动智能、认知智能、灵巧作业、仿生设计、用户体验、商业应用六大功能板块综合一体，形成人形机器人本体能力的评估指标和发展方向。

作为人形机器人产业积极推进商业化的下一个主战场，上肢操作仍需通过大量数据训练来实现泛化性，打破专用性能力壁垒。因此，在推出新一代机器人产品GR-2 时，我们也在“灵巧作业”这一层面做了特别的技术强调和突破。GR-2 支持VR 遥操作控制、拖拽示教、上位机末端控制等多种上肢示教方式。快速创建动作，记录上肢运动轨迹、关节角度、力度、灵巧手运动、触觉信息等多维度数据，为采集更多真实训练数据提供有力支持，助力开发者跨越仿真与现实的差距。

除开更灵巧的上肢操作，GR-2 也在另外两大功能领域做了着重突破：一是搭载全新FSA 2.0 执行器后，可以实现更强劲的运动能力；另一个则是对原有的开发平台进行优化，为使用者提供更开放的开发平台，加速AI 具身落地。无论是机器人研究学者、工业自动化工程师还是AI 软件开发者，都能快速上手，高效定制多样化的应用程序，实现机器人技术创新。

《设计》：GR-1在硬件、设计、开发框架等方面有哪些关键的创新和提升？

周斌：作为行业内第一台实现量产交付的双足人形机器人，GR-1拥有高度仿生的躯干构型，覆盖人体主要自由度，具有优越的运动能力和敏捷性，是通用人工智能的理想载体。165厘米的身高和55公斤的体重确保GR-1的外观结构设计极致贴合一个成年人的等身大小，更加便于实现包括侧身、下蹲、抓握等动作在内的预定义动作。

GR-1 的头部搭载了环形麦克风识音系统和深度相机Intel RealSense，配合语音识别大模型确保 可以满足自主识别对话需求。面部内置的扬声器和高分辨率显示器增强直观的人机互动体验。

稳定的运动能力也是GR-1 的一大产品特色。由傅利叶自主研发的高性能执行器（FSA） 集电机、驱动器、减速器及编码器于一体，相比传统伺服系统，可大幅降低系统体积，提高性能可靠性，为GR-1 提供强大而灵活的运动能力。

《设计》：自研的FSA高性能一体化执行器在GR-1中起到了哪些关键作用？在GR-2中又有哪些突破？

周斌：稳定的运动能力也是GR-1的一大产品特色。由傅利叶自主研发的高性能执行器（FSA） 集电机、驱动器、减速器及编码器于一体，相比传统伺服系统，可大幅降低系统体积，提高性能可靠性，为GR-1提供强大而灵活的运动能力。

傅利叶最新一代的人形机器人产品GR-2 在外观结构和运动控制方面实现了更加拟人化的表现。为此，傅利叶量身打造了一系列7 款不同型号的FSA 执行器，分别应用于机器人的髋、踝等关节处，满足各个关节的力矩要求。这些自研执行器不仅完美适配机器人的仿生形态，还能有效降低硬件成本。

新一代执行器FSA 2.0 为GR-2 提供了更强劲的动力，最大关节峰值扭矩超380N.m。结合完善的执行器控制算法，GR-2 拥有更强的负载能力和流畅的运动控制。新版执行器采用双编码器系统，编码器精度提升了2 倍，提供更准确的绝对位置与速度反馈，保证GR-2 在执行各种动作时的控制精度，实现高动态响应。

《设计》：目前GR-1已经在哪些场景进行了实验性应用？反馈如何？

周斌：目前，傅利叶GR-1已在导览咨询、学术科研、医疗康复等领域实现了实验性落地应用，未来还将计划进一步拓展至家庭服务。

傅利叶于12 月初首次发布导览咨询场景的整套技术解决方案，将场景需求分为语音语意识别互动、作业功能支持，以及演示功能三大块，为商用客户提供成体系的全流程技术方案参考。

《设计》：傅利叶如何看待人形机器人在人机共生环境中的角色和定位？人形机器人在未来有哪些潜在的应用场景？

周斌：双足人形机器人将是未来各类智能化机器人形态中最类人的一种，它高度拟人的形态决定了其可以更好地适应人类社会环境，灵巧手等仿生肢体设计也确保人形机器人可以直接使用人类工具。因此我们认为，人形机器人一定将会是未来解放人类生产力和劳动力的最佳助手。

从短期来看，受限于AI 技术的发展和训练数据的采集、积累，人形机器人会优先进入特定可控环境作业，例如集成自动化的工厂车间，或是类似化工厂这样对人身安全和人体健康有极大威胁的3D（Dirty，Dangerous，Demeaning）作业环境，协助工人进行远程操作。

从长远来看，我们认为人形机器人最终一定会走入家庭，成为家务管家、养老保姆、私人助理这样的角色。帮助缓解社会老龄化带来的劳动力紧缺、标准化护理服务不足的问题，造福人类生活。

《设计》：请结合对中国设计教育的看法给青年设计师和设计专业的学生一些意见和建议。

周斌：我们团队在产品打磨的过程中发现，真正好的设计一定是服务于功能需求和技术需求的。好的设计方案不仅仅是一层锦上添花的包装纸，更能够激发出新的产品创意和研发思路，为产品注入灵魂。但这个过程一定不会是一帆风顺的。

所以，希望各位设计业的明日之星，能够不畏质疑，在坚守自己对设计理想、美学理念的执着的同时，广纳意见，多进行跨学科交流，集众家之所长，创造更多真实的、有思想的风景。