北京发布人形机器人「天工」:纯电驱拟人奔跑,时速达 6 公里
北京人形机器人创新中心发布全尺寸人形机器人「天工」。它采用成本更低的纯电驱动,重 43 公斤,能以 6 公里/小时稳定奔跑,并在盲视下通过斜坡与楼梯。该机器人还将作为开源母平台向行业开放,方便二次开发。
让几十公斤重的铁疙瘩像人一样双脚离地奔跑,一直是机器人领域出了名的大难题。以往能做到腾空跳跃或小跑的,大多依赖结构复杂且昂贵的液压系统。
北京人形机器人创新中心在北京经开区发布了全尺寸人形机器人「天工」。它号称是全球首个纯电驱、拟人奔跑的全尺寸人形机器人,稳定奔跑速度可以达到 6 公里/小时。
纯电驱的苗条身材,怎么扛住腾空冲击
发布会现场,这个通体黑灰色的机器人从屏风后跑出,双臂前后摆动,双脚交替离地。跑到观众席边缘时,它还能顺畅地转弯折返。
天工的身材很轻便,身高 1.63 米,体重只有 43 公斤。它的每条腿配有 6 个关节,每条手臂有 3 个关节。
北京人形机器人创新中心总经理熊友军解释,让人形机器人跑起来极其考验机械结构。脚掌离地时需要瞬间爆发力,关节扭矩是普通行走的 3 到 4 倍。落地时还要吸收巨大的反作用力,腾空阶段稍有偏差就容易摔倒。
为了解决稳定性问题,天工全身装了多个视觉感知传感器、高精度惯性测量单元、3D 视觉传感器和高精度六维力传感器,算力达到了每秒 550 万亿次操作。
据介绍,即便在没有视觉辅助的盲视状态下,天工也能平稳走过斜坡和楼梯,遇到踏空或磕碰时会快速调整步态。
不靠死算轨迹,而是模仿人类怎么跑
传统机器人控制要么依赖模型预测控制,抗意外干扰能力偏弱;要么依赖单一的强化学习,运动精度往往不够理想。
天工这次换了个思路,采用了一种自主研发的方法,叫基于状态记忆的预测型强化模仿学习。
研发团队提前采集了大量人类运动的真实视频数据,提取出人类在跑步和跳跃时各处关节的速度和位置。天工通过向人类学习运动习惯,兼顾了姿态的自然度与应对复杂路面的鲁棒性。
不仅如此,官方表示天工是一个母平台,具备开源开放性和兼容扩展性,后续会开放通讯接口供外部调用,支持软硬件模块扩展。
为什么重要
我们认为,天工最大的亮点在于用纯电驱路线跑通了全尺寸拟人奔跑。相比液压系统,纯电方案的制造成本、维护难度和零部件门槛都要低得多,这是人形机器人想要走向工业或家用量产的必经之路。
对行业开发者来说,天工如果真能兑现开源母平台的承诺,意义会很直接。中小团队和科研机构没必要从头再造一遍本体底盘,直接基于开放接口做上层应用开发,能省下大笔试错成本。
但看起来天工目前展示的更多还是下肢运动控制能力。6 公里/小时的时速基本相当于人类慢跑,距离复杂作业场景还很远。而且每条手臂仅有 3 个关节,这意味着它现阶段几乎不具备精细的手部作业能力,更像是一个底盘运动验证平台。其他厂商在跟进运动算法的同时,最终还是要看它装上手部之后,能不能干复杂的细活。
来源 (2)
- youtube.com(在新标签页打开)原文youtube.com
- beijing.gov.cn(在新标签页打开)报道beijing.gov.cn