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北京天工機器人亮相 擬人奔跑

全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人發布。圖/本報北京傳真
全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人發布。圖/本報北京傳真

400年前,世界上第一部農業和手工業綜合性著作「天工開物」由明末宋應星創作;現今,北京人形機器人母平台「天工」發布,實現了全球首例純電驅全尺寸人形機器人的「擬人奔跑」。

「擬人奔跑」是人形機器人研發面臨的世界性難題,但日前在北京亦莊亮相的「天工」,卻是踏著平穩的步伐,以每小時6公里的速度一路小跑著來到發布會現場。「天工」何以實現「擬人奔跑」?

「天工」誕生地—北京人形機器人創新中心,一群80後、90後工程師圍坐在一張長長的會議桌旁,身邊是機器人的各種構件。創立之初,北京人形機器人創新中心設定了攻關本體原型、通用大模型、運控、作業系統、工具鏈等五大技術難題。「天工」的亮相,代表了其在本體、運控上的突破。

本體就是機器人的身體。人形機器人的關節裡藏著電機、減速器、編碼器、控制器四大關鍵零部件:電機讓關節動起來,同時借助減速器控制轉速;編碼器用來記錄運動的位置,控制器則讓關節精準發力。

負責本體原型研發的劉益彰帶著團隊反覆優化設計每個關節,改了十幾個版本。最終,這些零部件靈巧地組合在了一起。

郭宜劼負責的運控團隊教「天工」如何站起來、走起來、跑起來。運控系統相當於人類的小腦,決定著機器人的四肢如何運動。奔跑除了考驗本體關節能否承受比行走、站立高出數倍的力量衝擊,還得確保姿態平穩。

機器人如何實現運動控制,一直是人形機器人研發所面臨的世界性難題。團隊自主研發了運動技能學習方法。「天工」在學習奔跑時共分兩步:「吸收」人類運動過程中關節變化等各種資料並進行模仿;有了人類資料指導,它在模擬環境中邊跑邊摔,在摸索和試錯中學習,逐漸成長。最終,它實現了每小時6公里跑步速度。

伴隨著研發攻關,未來「天工」將具備更多功能。除了身體、小腦之外,創新中心正在解決大腦難題,也就是利用通用大模型讓人形機器人變得更聰明。

北京 團隊 運動

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