北京釋出人形機器人「天工」:純電驅擬人奔跑,時速達 6 公里
北京人形機器人創新中心釋出全尺寸人形機器人「天工」。它採用成本更低的純電驅動,重 43 公斤,能以 6 公里/小時穩定奔跑,並在盲視下通過斜坡與樓梯。該機器人還將作為開源母平臺向行業開放,方便二次開發。
讓幾十公斤重的鐵疙瘩像人一樣雙腳離地奔跑,一直是機器人領域出了名的大難題。以往能做到騰空跳躍或小跑的,大多依賴結構複雜且昂貴的液壓系統。
北京人形機器人創新中心在北京經開區釋出了全尺寸人形機器人「天工」。它號稱是全球首個純電驅、擬人奔跑的全尺寸人形機器人,穩定奔跑速度可以達到 6 公里/小時。
純電驅的苗條身材,怎麼扛住騰空衝擊
釋出會現場,這個通體黑灰色的機器人從屏風後跑出,雙臂前後擺動,雙腳交替離地。跑到觀眾席邊緣時,它還能順暢地轉彎折返。
天工的身材很輕便,身高 1.63 米,體重只有 43 公斤。它的每條腿配有 6 個關節,每條手臂有 3 個關節。
北京人形機器人創新中心總經理熊友軍解釋,讓人形機器人跑起來極其考驗機械結構。腳掌離地時需要瞬間爆發力,關節扭矩是普通行走的 3 到 4 倍。落地時還要吸收巨大的反作用力,騰空階段稍有偏差就容易摔倒。
為了解決穩定性問題,天工全身裝了多個視覺感知感測器、高精度慣性測量單元、3D 視覺感測器和高精度六維力感測器,算力達到了每秒 550 萬億次操作。
據介紹,即便在沒有視覺輔助的盲視狀態下,天工也能平穩走過斜坡和樓梯,遇到踏空或磕碰時會快速調整步態。
不靠死算軌跡,而是模仿人類怎麼跑
傳統機器人控制要麼依賴模型預測控制,抗意外干擾能力偏弱;要麼依賴單一的強化學習,運動精度往往不夠理想。
天工這次換了個思路,採用了一種自主研發的方法,叫基於狀態記憶的預測型強化模仿學習。
研發團隊提前採集了大量人類運動的真實影片資料,提取出人類在跑步和跳躍時各處關節的速度和位置。天工通過向人類學習運動習慣,兼顧了姿態的自然度與應對複雜路面的魯棒性。
不僅如此,官方表示天工是一個母平臺,具備開源開放性和相容擴充套件性,後續會開放通訊介面供外部呼叫,支援軟硬體模組擴充套件。
為什麼重要
我們認為,天工最大的亮點在於用純電驅路線跑通了全尺寸擬人奔跑。相比液壓系統,純電方案的製造成本、維護難度和零部件門檻都要低得多,這是人形機器人想要走向工業或家用量產的必經之路。
對行業開發者來說,天工如果真能兌現開源母平臺的承諾,意義會很直接。中小團隊和科研機構沒必要從頭再造一遍本體底盤,直接基於開放介面做上層應用開發,能省下大筆試錯成本。
但看起來天工目前展示的更多還是下肢運動控制能力。6 公里/小時的時速基本相當於人類慢跑,距離複雜作業場景還很遠。而且每條手臂僅有 3 個關節,這意味著它現階段幾乎不具備精細的手部作業能力,更像是一個底盤運動驗證平臺。其他廠商在跟進運動演算法的同時,最終還是要看它裝上手部之後,能不能幹複雜的細活。
來源 (2)
- youtube.com(在新分頁開啟)原文youtube.com
- beijing.gov.cn(在新分頁開啟)報導beijing.gov.cn