近年来，具身智能技术迅速发展，在家庭、医疗、教育和工业等领域中展现出巨大的潜力和广阔的应用前景。根据高工机器人产业研究所报告，在政策鼓励、技术进步与市场需求三大板块的加持下，中国人形机器人到2030市场规模预计可达379亿元，销量可达27万台。而工业领域也迎来新的变革，新能源、汽车、3C电子、半导体等行业纷纷开始新的机器人布局。
在具身智能技术的加持下，人形机器人或类人形机器人有望在非结构化、复杂的生产环境中执行更灵活、更细致的任务，成为工人的得力助手，并帮助企业提升整体生产效能，从而在激烈的市场竞争中保持技术和成本优势。
作为机器人市场的上游供应商和重要参与者，英特尔通过投资初创企业、芯片产品开发和软件技术栈构建，积极推动人形机器人技术的落地应用。
2024年2月，Figure AI，这家于2022年成立专注开发人工智能驱动的自主通用人形机器人公司，获得了约6.75亿美元的新一轮投资，其中包括来自英特尔资本的投资。本轮融资将加速Figure人形机器人产品的研发，并推动其商业化部署进程。
目前人形机器人的控制器，通常需要大脑和小脑各自承担不同任务，小脑负责运动，大脑负责感知和规划。大脑和小脑的一体化，不仅可以简化系统设计，还可以更好地实现协调与同步，提升机器人在复杂环境中的反应速度和决策能力。英特尔致力于提供扎实的技术支持和综合解决方案，涵盖从硬件架构到软件平台的各个层面，通过英特尔 RealSense 相机、CPU、GPU和NPU的结合，推动大脑+小脑的一体化系统设计，加速人形机器人在行业中的部署落地。
英特尔 RealSense
英特尔 RealSense 技术正在改变机器人感知和与环境互动的方式。在硬件方面，其内置的视觉处理器能够高效计算深度信息，提供高质量且具有价格竞争力的深度相机；在软件方面，英特尔 RealSense SDK 2.0 是一款开源软件，支持所有英特尔 RealSense 相机产品，兼容多种操作系统、ROS（机器人操作系统）和编程语言，并且易于与第三方软件提供商的解决方案集成。这些轻量、低功耗且易于使用的深度相机为机器人（包括人形机器人）提供了避障、识别物体和识别人类的能力，已被广泛应用于全球数百种机器人产品中。凭借高分辨率成像和先进的深度感知，英特尔 RealSense 技术正在为机器人智能和视觉设立新的标准。
英特尔 酷睿 Ultra 处理器
英特尔酷睿 Ultra系列处理器采用高能效BGA封装技术，在相同功耗下提供比上一代产品更高的计算性能，加速AI+控制解决方案的部署。
得益于英特尔 Speed Shift技术，英特尔 酷睿 Ultra处理器的CPU核心可以在高于基准频率的恒定频率下运行（高频模式或HFM），从而提升人形机器人运动控制工作负载的实时性能。同时，对于非实时任务，例如人形机器人的SLAM，处理器核心能够根据实际负载动态调节频率，实现高度灵活的性能管理。
英特尔 酷睿 Ultra处理器内置的英特尔 锐炫 GPU，可用于人形机器人处理环境感知、任务识别和任务规划等复杂任务。该集成显卡配备多达多个Xe核心以及独立于CPU的专用缓存，确保AI任务的高速执行，同时避免对CPU上实时运动控制任务的干扰。
而英特尔酷睿 Ultra系列搭载的NPU模块则作为一体化系统的重要组成，专门为神经网络计算和机器学习任务设计，提供出色AI算力，是低功耗AI引擎的理想之选。
利用英特尔酷睿 Ultra处理器来快速部署人形机器人工作负载，P-core（性能核）、E-core（能效核）、英特尔 锐炫 GPU、NPU模块及英特尔 AI Boost等众多计算引擎协同加速边缘AI推理+实时控制，帮助简化人形机器人系统复杂性，降低成本，提升整体竞争力。
OpenVINO
OpenVINO 是英特尔推出的开源工具套件，专为优化边缘端深度学习模型推理而设计，可为工作负载匹配合适的计算引擎，从而提高 AI 性能，并能够通过跨架构编程功能和自动计算引擎检测，帮助简化 AI 工作流程。英特尔 OpenVINO还为 TensorFlow、PyTorch 和 ONNX 等主流 AI 框架提供支持和优化，以帮助提高性能并简化开发工作。开发者可以利用其熟悉的框架进行深度学习模型的开发，并通过OpenVINO 将模型高效部署在英特尔的异构计算架构上，包括 CPU、GPU、NPU 和 FPGA，从而实现最佳性能表现。
使用英特尔酷睿 Ultra系列处理器搭载OpenVINO 工具套件，人形机器人应用能够高效地在iGPU和NPU上分布执行环境感知和任务规划等AI任务，从而实现卓越的性能表现。
英特尔 工业边缘控制系统（ECI）
英特尔工业边缘控制平台（ECI）是一款专为工业自动化控制企业设计的平台软件，旨在帮助快速适配英特尔新平台并构建实时控制基础。该平台软件提供了实时性能优化的最佳配置建议和调优工具，支持Debian和Ubuntu系统的Preempt-rt和Xenomai实时补丁。ECI还集成了英特尔开源的类型1虚拟化平台ACRN，注入了工业应用所需的关键元素。在网络方面，ECI提供了EtherCAT Igh的性能优化参考、用户态EtherCAT主站设计参考以及多EtherCAT主站参考案例。
ECI已在工业领域得到验证，能够显著提升基于x86平台的PC运动控制的实时性，可以帮助人形机器人提高运控的稳定性。此外，类型1虚拟化平台提供了更好的系统隔离性，为未来的大脑、小脑集成奠定了安全且牢靠的基础。
一体化具身智能演示
为了展示AI与实时控制负载整合的效果，我们基于英特尔 酷睿 Ultra处理器搭建了一个大语言模型驱动的机械臂随机抓取演示，目前该演示正在英特尔大湾区科技创新中心展出。该演示利用了英特尔 RealSense 相机、英特尔 酷睿的异构架构（CPU + iGPU + NPU）、工业边缘控制套件（ECI）提供的软件平台以及英特尔 OpenVINO提供的AI加速，实现了在同一芯片平台上运行AI任务（包括语音到文本的识别、LLM机器人任务规划与代码生成、VLM图像分割与检测）与机械臂的实时控制任务。在确保控制任务具有确定性实时性能的同时，也最大化了人工智能负载的执行效率。
结语
伴随着具身智能以及人形机器人技术的飞速发展，其应用与落地逐渐从科幻走向现实。随着高性能处理器、专用加速器和强大软件平台的不断进步，这些机器人将在更多场景中展现出卓越的能力。作为这一领域的重要推动者之一，英特尔通过其领先的技术和创新解决方案，正在为人形机器人行业注入新的活力。未来，我们期待看到更多突破性的应用和发展，持续推进人工智能与控制一体化的解决方案，让人形机器人真正融入我们的日常生活，提升我们的工作效率和生活质量。英特尔将继续与行业伙伴携手，共同推动这一技术的普及和进步，迎接更加智能化的未来。
