主持人一聲令下,通體黑灰色的機(jī)器人從屏風(fēng)后跑了出來,雙臂靈活地前后擺動,一只腳穩(wěn)穩(wěn)落地、另一只腳緊跟著抬起,跑步姿勢與人幾乎一模一樣。當(dāng)跑到觀眾席的邊緣,它還知道轉(zhuǎn)個(gè)身再回到中央。
昨天,全球首個(gè)純電驅(qū)擬人奔跑的全尺寸人形機(jī)器人“天工”在北京驚艷亮相。研發(fā)它的北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心介紹,“天工”能以6公里/小時(shí)的速度穩(wěn)定奔跑,處于世界領(lǐng)先水平。
“天工”很苗條,身高1.63米,體重只有43公斤。它每條腿上有6個(gè)關(guān)節(jié)、手臂上有3個(gè)關(guān)節(jié),活動自如。與此前發(fā)布的人形機(jī)器人不同,“天工”采用了成本更低的純電驅(qū)技術(shù),并達(dá)到了世界領(lǐng)先水平的“擬人奔跑”。
北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍介紹,“天工”對復(fù)雜環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)性,在行走及奔跑時(shí)更快速、更擬人,已實(shí)現(xiàn)6公里/小時(shí)的穩(wěn)定奔跑。同時(shí),在盲視情況下“天工”能夠平穩(wěn)通過斜坡和樓梯,遇到磕絆、踏空等情況時(shí)也可敏捷調(diào)整步態(tài)。
然而,讓人形機(jī)器人像人一樣跑起來并非易事?!斑@對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)非常大?!毙苡衍娊忉?#xff0c;腳在離地時(shí)需要高爆發(fā)力,關(guān)節(jié)扭矩比直立行走增加三四倍;腳在落地時(shí)也會產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用力;跑的過程中會有騰空的動作,可能導(dǎo)致不穩(wěn)定、容易摔倒。
為了讓“天工”穩(wěn)穩(wěn)地跑起來,研發(fā)人員在機(jī)器人身上專門配備了多個(gè)視覺感知傳感器、每秒550萬億次操作算力、高精度的慣性測量單元和3D視覺傳感器,解決基本運(yùn)動控制問題。身上配備的高精度六維力傳感器,則能給它提供精確的力量反饋。
實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定、優(yōu)雅地?cái)M人奔跑,也得益于“天工”采用了自主研發(fā)的全新人形機(jī)器人運(yùn)動技能學(xué)習(xí)方法——基于狀態(tài)記憶的預(yù)測型強(qiáng)化模仿學(xué)習(xí)。形象地說,就是提前為機(jī)器人采集大量人類運(yùn)動視頻等數(shù)據(jù),提煉出運(yùn)動時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)的位置、速度信息供其“學(xué)習(xí)”,通過模仿讓人形機(jī)器人能應(yīng)對各種情況。
在此之前,行業(yè)內(nèi)有采用過模型預(yù)測、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等運(yùn)動控制解決方案,但都存在一定缺憾?!疤旃ぁ笔褂玫姆椒冉鉀Q了單一的強(qiáng)化學(xué)習(xí)帶來的定位精度差的問題,又解決了傳統(tǒng)模型預(yù)測控制方法環(huán)境適應(yīng)性差的問題,達(dá)到更穩(wěn)健、更擬人、更泛化的效果,可進(jìn)一步推動規(guī)?;虡I(yè)應(yīng)用。
據(jù)悉,“天工”作為母平臺,具備開源開放性和兼容擴(kuò)展性,可以實(shí)現(xiàn)開放調(diào)用通訊接口、靈活擴(kuò)展軟硬件等功能模塊,充分滿足不同應(yīng)用場景下需求。這樣一來,其它機(jī)器人企業(yè)就可以避免重復(fù)投資和研發(fā),直接采用母平臺進(jìn)行更個(gè)性化的設(shè)計(jì)或在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)。
人形機(jī)器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),有望成為繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車后的又一個(gè)顛覆性產(chǎn)品。隨著技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,未來,人形機(jī)器人也有望走進(jìn)尋常百姓家。去年11月,國內(nèi)首家省級人形機(jī)器人創(chuàng)新中心——北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在經(jīng)開區(qū)成立。目前,創(chuàng)新中心正在攻克多項(xiàng)共性技術(shù)難題。熊友軍介紹,未來創(chuàng)新中心將持續(xù)迭代“天工”人形機(jī)器人通用平臺,探索“通用具身智能平臺”。
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