北京人形機(jī)器人研發(fā)迎來關(guān)鍵突破

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)個身再回到中央。

昨天，全球首個純電驅(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個關(guān)節(jié)、手臂上有3個關(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，在行走及奔跑時更快速、更擬人，已實現(xiàn)6公里/小時的穩(wěn)定奔跑。同時，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。“這對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)非常大?！毙苡衍娊忉專_在離地時需要高爆發(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。
實現(xiàn)快速、穩(wěn)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(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)動時各個關(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)行更個性化的設(shè)計或在此基礎(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)，有望成為繼計算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車后的又一個顛覆性產(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”。

來源丨北京日報