主持人一聲令下,通體黑灰色的機器人從屏風(fēng)后跑了出來(lái),雙臂靈活地前后擺動(dòng),一只腳穩穩落地、另一只腳緊跟著(zhù)抬起,跑步姿勢與人幾乎一模一樣。當跑到觀(guān)眾席的邊緣,它還知道轉個(gè)身再回到中央。
昨天,全球首個(gè)純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人“天工”在北京驚艷亮相。研發(fā)它的北京人形機器人創(chuàng )新中心介紹,“天工”能以6公里/小時(shí)的速度穩定奔跑,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、手臂上有3個(gè)關(guān)節,活動(dòng)自如。與此前發(fā)布的人形機器人不同,“天工”采用了成本更低的純電驅技術(shù),并達到了世界領(lǐng)先水平的“擬人奔跑”。
北京人形機器人創(chuàng )新中心總經(jīng)理熊友軍介紹,“天工”對復雜環(huán)境有更強的適應性,在行走及奔跑時(shí)更快速、更擬人,已實(shí)現6公里/小時(shí)的穩定奔跑。同時(shí),在盲視情況下“天工”能夠平穩通過(guò)斜坡和樓梯,遇到磕絆、踏空等情況時(shí)也可敏捷調整步態(tài)。
然而,讓人形機器人像人一樣跑起來(lái)并非易事?!斑@對機器人的結構挑戰非常大?!毙苡衍娊忉?#xff0c;腳在離地時(shí)需要高爆發(fā)力,關(guān)節扭矩比直立行走增加三四倍;腳在落地時(shí)也會(huì )產(chǎn)生強大的反作用力;跑的過(guò)程中會(huì )有騰空的動(dòng)作,可能導致不穩定、容易摔倒。
為了讓“天工”穩穩地跑起來(lái),研發(fā)人員在機器人身上專(zhuān)門(mén)配備了多個(gè)視覺(jué)感知傳感器、每秒550萬(wàn)億次操作算力、高精度的慣性測量單元和3D視覺(jué)傳感器,解決基本運動(dòng)控制問(wèn)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)現快速、穩定、優(yōu)雅地擬人奔跑,也得益于“天工”采用了自主研發(fā)的全新人形機器人運動(dòng)技能學(xué)習方法——基于狀態(tài)記憶的預測型強化模仿學(xué)習。形象地說(shuō),就是提前為機器人采集大量人類(lèi)運動(dòng)視頻等數據,提煉出運動(dòng)時(shí)各個(gè)關(guān)節的位置、速度信息供其“學(xué)習”,通過(guò)模仿讓人形機器人能應對各種情況。
在此之前,行業(yè)內有采用過(guò)模型預測、強化學(xué)習等運動(dòng)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了單一的強化學(xué)習帶來(lái)的定位精度差的問(wèn)題,又解決了傳統模型預測控制方法環(huán)境適應性差的問(wèn)題,達到更穩健、更擬人、更泛化的效果,可進(jìn)一步推動(dòng)規?;虡I(yè)應用。
據悉,“天工”作為母平臺,具備開(kāi)源開(kāi)放性和兼容擴展性,可以實(shí)現開(kāi)放調用通訊接口、靈活擴展軟硬件等功能模塊,充分滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景下需求。這樣一來(lái),其它機器人企業(yè)就可以避免重復投資和研發(fā),直接采用母平臺進(jìn)行更個(gè)性化的設計或在此基礎上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車(chē)后的又一個(gè)顛覆性產(chǎn)品。隨著(zhù)技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,未來(lái),人形機器人也有望走進(jìn)尋常百姓家。去年11月,國內首家省級人形機器人創(chuàng )新中心——北京人形機器人創(chuàng )新中心在經(jīng)開(kāi)區成立。目前,創(chuàng )新中心正在攻克多項共性技術(shù)難題。熊友軍介紹,未來(lái)創(chuàng )新中心將持續迭代“天工”人形機器人通用平臺,探索“通用具身智能平臺”。
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