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人形機器人會練功夫、空翻,然后呢?

 

每個空翻都是算力、算法、傳感系統(tǒng)的“三重奏”,每段機械舞都是對精密傳動、動態(tài)平衡的極限測試。當人形機器人廠商在短視頻里"整活"時,他們真正在秀的,是未來工廠的入場券,是工業(yè)新時代的通關(guān)文牒。

作者:呂鑫燚

 編輯:狄鑫彤

出品:具身研習社 

"這玩意到底有啥用?"——這句靈魂拷問幾乎成了人形機器人界的炫技伴奏曲。 

每當人形機器人廠商開始秀炫技視頻時,外界的關(guān)注點都在于其“意義性”。一個有關(guān)流水線的哲學思考浮出水面:落地場景好像不需要一個大秀舞姿、瘋狂空翻的人形機器人,工廠車間里也沒有空地能劃給人形機器人當啦啦隊氣氛組。 

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圖片來源:宇樹科技 

那為什么廠商還要樂此不疲的“整活”,或者換個問法,廠商“整活”背后的深層意義是什么? 

這場看似荒誕的技術(shù)芭蕾,實則是暗流涌動的產(chǎn)業(yè)博弈。頭部玩家們正在用空翻劃出的拋物線,勾勒工業(yè)新生產(chǎn)力發(fā)展的坐標系;用機械舞步丈量的厘米級精度,書寫下一代柔性制造的密碼。 

這些突破物理極限的雜技秀,本質(zhì)上都是給市場的情書,給產(chǎn)業(yè)生態(tài)的投名狀。 

“炫技是最擴大曝光的最短路徑,可能沒辦法直觀感受真正技能點,但能觸碰到傳播情緒點”。某人形機器人廠商相關(guān)人士向具身研習社表示。 

在具身研習社看來,炫技的背后是多維度技術(shù)協(xié)同的支撐,深處應用場景的人能看懂其深意,洞悉真實技術(shù)水平,應用場外的人還能看個熱鬧,對人形機器人發(fā)展節(jié)奏有簡單認知,在產(chǎn)業(yè)早期是個雙贏的傳播路線,能撬動新生產(chǎn)力的認知度雙重滲透。

 在通往人形機器人規(guī);涞氐拈L征路上,每個空翻都是算力、算法、傳感系統(tǒng)的“三重奏”,每段機械舞都是對精密傳動、動態(tài)平衡的極限測試。當人形機器人廠商在短視頻里"整活"時,他們真正在秀的,是未來智能工廠的入場券,是工業(yè)新時代的通關(guān)文牒。 

畢竟,今天的雜技天團,可能就是明天產(chǎn)線上的全能ace。 

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“炫技”的背后是“小腦”的極致運控能力 

當多家人形機器人能征服百級臺階,在草地、瓦礫等多種復雜地形中實現(xiàn)穩(wěn)定行走或奔跑時;當宇樹科技的G1實現(xiàn)回旋踢、絲滑舞步時;當眾擎上演“斧頭幫”團舞時,其背后是“小腦”運動控制的外顯。 

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圖片來源:眾擎機器人 

雖然在實際應用中,大概率不會讓人形機器人每天進行“爬長城般”運動,也不會讓人形機器人每天跳“科目三”。但其代表的是,人形機器人的運動控制能力已經(jīng)可以做到高復雜度動作,且不受過多外界客觀因素干擾。 

能跳舞就能學會工廠上下料,能爬樓梯就能做到戶外工作。 

從技術(shù)視角來看,人形機器人小腦”的核心為:實現(xiàn)精準軌跡規(guī)劃和復雜運動控制含肢體、姿態(tài)平衡等功能模塊),其硬件架構(gòu)由控制器、伺服驅(qū)動器、電機及傳感器四大核心組件構(gòu)成,這一系統(tǒng)的關(guān)鍵在于以下四點:

 運動控制的精準性人形機器人抓取動作為例,小腦需要精確控制本體、靈巧手等部位,使其能夠準確到達物體位置,并靈活調(diào)用不同力度和姿態(tài)進行抓取; 

  • 運動協(xié)調(diào)的流暢性:讓機器人本體的各個部分能夠做到緊密配合,動作流暢自然;

     平衡與穩(wěn)定性的維持確保人形機器人在行走、奔跑、轉(zhuǎn)彎等動作中平穩(wěn)姿態(tài)不會出現(xiàn)意外事故;

 對復雜環(huán)境的適應性:在不同的地形下,自動識別特征調(diào)整運動模式和控制參數(shù),以應對多種特征的地形。 

正是依托于“小腦”的技術(shù)躍遷,才讓人形機器人“精準地動起來”成為可能。倘若“小腦”運動控制出現(xiàn)偏差,人形機器人不僅難以完成預期動作,甚至還有可能面臨“失控”,對工廠車間造成極大損失。 

具體來看,基于“小腦”的運動控制能力,人形機器人可以突破“穩(wěn)定性”“通用性”桎梏。一來,一改外界認為雙足穩(wěn)定性較差不適合工廠應用的論調(diào),真正腳步平穩(wěn)地出現(xiàn)在工廠干活;二來,能在戶外場景工作,如沙漠、戈壁等荒漠地形的升壓站、電力巡檢等,拓寬真實應用邊界,發(fā)揮新生產(chǎn)力協(xié)助人類完成復雜、惡劣工作的真實價值。

 除了控制整個“本體”外,“小腦”技術(shù)攻關(guān)下,還讓人形機器人具備上肢操作能力,能勝任精細化工作,例如越疆機器人的首款人形機器人能精準完成±0.05mm精度的作業(yè),絲滑完成拿車厘子桿、蓋咖啡杯蓋等精細動作;智元機器人的靈犀X2能完成給葡萄縫針、沖泡咖啡等動作。 

由此可見,“大腦”是人形機器人理解物理世界、認識世界的基礎,“小腦”則是鏈接數(shù)字世界和物理世界的關(guān)鍵橋梁。廠商對外展示的不僅僅是“花拳繡腿”而是暗戳戳表示“小腦”趨于成熟,自家產(chǎn)品能做的工作任務得到明顯提升。 

隨著"小腦"技術(shù)的持續(xù)迭代與優(yōu)化,人形機器人將在更多垂直領域展現(xiàn)其獨特價值。在工業(yè)場景中,其高精度運動控制能力將推動柔性制造向更高水平邁進;在特種作業(yè)領域,復雜環(huán)境適應能力將顯著提升作業(yè)效率與安全性;在服務場景下,精細化操作與流暢運動將帶來更自然的人機交互體驗。

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本體尋找靈敏、續(xù)航、操作平衡點 

除了“小腦”運動控制能力外,人形機器人和物理世界的真實交互還需要“本體”來支撐。例如,多家人形機器人廠商都曾表演過“空翻”技能,這一大多數(shù)人類都無法做到的技能背后,就是“小腦”和“本體”結(jié)構(gòu)設計共同配合后實現(xiàn)的,在本體側(cè)通過減輕整機重量等設計,實現(xiàn)輕量化與高性能的平衡 

從技術(shù)視角來看,人形機器人本體結(jié)構(gòu)主要由電機、減速器、傳感器、關(guān)節(jié)等核心零部件組成。從本體結(jié)構(gòu)設計思路來看,每一個零部件的重量都是其完成技能的核心要素,其關(guān)乎是多方面能力:

 運動性能:重量較重的機器人在運動時可能更穩(wěn)定,但會在快速移動和靈活性方面受到影響,限制其速度和敏捷性;

 續(xù)航能力:重量直接影響能耗,較重的人形機器人在執(zhí)行任務時消耗的能源更多,難以真正做到提質(zhì)增效;

 重量分布:重量分布會影響機器人的平衡和運動精度。 

操作能力:在操作能力方面,重量較大的機器人能夠處理更重的負載,但可能會犧牲靈活性和精細操作能力。 

為了解決本體重量,多家人形機器人廠商都拿出過不同的解決方案,例如通過自研關(guān)節(jié)模組、電機等核心零部件實現(xiàn)減重等。還有通過其他解決方案化解重量影響功能性問題,眾擎就曾面臨“前空翻”測試時,多加一個僅重500g頭部后出現(xiàn)機器人重心失衡,翻轉(zhuǎn)成功率下降的狀況。最終通過落地后瞬間切換到行走模式,對慣性進行緩沖,增強落地穩(wěn)定性。 

除了重量外,廠商們還會加強某一屬性便于更好適配不同應用場景。例如,每天在足球場上奔跑踢球的加速進化,其本體結(jié)構(gòu)已經(jīng)做到更抗摔、耐打,在視頻里演示“胸口碎大石”“啤酒瓶砸腦袋”等抗擊打能力。其映射到應用場的便是,加速進化機器人更無懼足球賽的沖撞。 

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圖片來源:加速進化 

如果說“小腦”是運動控制的第一環(huán),那本體結(jié)構(gòu)設計則是人形機器人在物理世界絲滑干活、炫技的重要一環(huán)。 

目前人形機器人廠商大多選擇通過高難度動作的視頻,來向外界展示其解決方案的優(yōu)勢。畢竟想要檢驗一個本體結(jié)構(gòu)是否合理,需要長時間展示。不過,更為直觀的展現(xiàn)舞臺或許將由北京市即將舉辦的“人形機器人馬拉松”來承接。 

京市經(jīng)濟和信息化局副局長劉維亮表示,馬拉松考驗的是機器人穩(wěn)定性、可靠性和續(xù)航能力。人形機器人要完成馬拉松比賽,需要突破本體架構(gòu)和關(guān)節(jié)、高可靠性長距離奔跑算法、測試驗證等關(guān)鍵技術(shù)。 

想要完成馬拉松比賽,需要高功率密度一體化關(guān)節(jié)及其散熱技術(shù),優(yōu)化關(guān)節(jié)運動范圍、優(yōu)化仿生足底、突破電池能量密度解決關(guān)節(jié)過熱問題。

這將是人形機器人本體結(jié)構(gòu)設計與運動控制能力全面檢驗的賽事。 

隨著"小腦"運動控制與本體結(jié)構(gòu)設計的協(xié)同進化,人形機器人正逐步突破物理世界的交互壁壘。這些技術(shù)突破將直接推動人形機器人在工業(yè)、服務等場景的實用化進程。未來,隨著材料科學、控制算法與能源技術(shù)的持續(xù)進步,人形機器人有望實現(xiàn)更輕量化、更高性能的本體設計,最終達成與物理世界的完美交互。 

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產(chǎn)業(yè)需要“無意義”的炫技視頻 

撥開人形機器人"炫技視頻"的無厘頭外衣,我們得以窺見廠商發(fā)布視頻的雙重深意:表層是技術(shù)實力的直觀展示,深層則是構(gòu)建與外界對話的重要窗口。

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圖片來源:星動紀元 

回溯歷史,人形機器人雖已走過百年歷程,卻長期困于實驗室的"象牙塔"中,公眾認知多停留在科幻電影的想象層面。直到近幾年,隨著技術(shù)突破,這一領域才真正開啟從實驗室走向應用場景的產(chǎn)業(yè)化進程,邁入發(fā)展初期。 

在這一關(guān)鍵階段,“市場教育”成為所有參與者的共同使命。

 于是,一系列看似"天馬行空"的視頻應運而生,它們不僅是技術(shù)實力的展示窗口,更是推動公眾認知升級的重要媒介。 

宇樹科技就貢獻了經(jīng)典案例。 

自春晚亮相后,其機器人搖身變?yōu)?/span>"流量擔當",開啟商業(yè)化租賃新篇章。從商演活動的"打卡神器"到品牌營銷的"吸睛利器",宇樹機器人頻頻出圈,例如,宇樹科技的機器人出現(xiàn)在安慕希展臺身著應援服,手拿酸奶吸引顧客駐足。就連“流量收割機”的網(wǎng)紅直播間里,宇樹科技都成為了“流量點”,以"開箱測評"的角色吸引流量。 

值得注意的是,上述動作都是真實用戶主動進行的二次傳播,用戶在為自身加流量的過程,也潛移默化地助力宇樹科技觸碰傳播裂變,源源不斷吸引更多流量。 

而宇樹科技的破圈過程,也正是驅(qū)動外界對人形機器人接受度逐步提高的路徑。 

任何新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)的誕生,都需要很漫長的市場培育階段。 

人形機器人作為集前沿科技于一身的產(chǎn)物,或?qū)⒚媾R更多爭議和看似雜亂無章的發(fā)展。但這都是我們通往未來的必經(jīng)之路,這場由技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)變革,不僅將重塑制造業(yè)格局,更將重新定義人機協(xié)作的未來圖景。

當人形機器人真正走進千家萬戶之際,我們或許會感慨:那些曾經(jīng)被視為"炫技"的視頻,正是這場變革的序章。

       原文標題 : 人形機器人會練功夫、空翻,然后呢?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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