快速定制人形機(jī)器人不是夢!行業(yè)首個(gè)母平臺暨本體發(fā)布 能走能跑這些零部件“功不可沒”

宋子喬2024-05-04 21:51

成立近6個(gè)月,北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心如約交出了成果——該中心自主研發(fā)的第一代通用人形機(jī)器人母平臺暨本體“天工”。

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4月27日,北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在北京亦莊召開“天工發(fā)布會”,發(fā)布會上, “天工”機(jī)器人小跑上場,展示了行走、原地踏步、小跑上坡、轉(zhuǎn)身等一系列動作(點(diǎn)擊可查看發(fā)布會完整行走視頻)。

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“天工”人形機(jī)器人現(xiàn)場演示

北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心是國內(nèi)首家省級人形機(jī)器人創(chuàng)新中心,其股東單位包括四個(gè),分別是京城機(jī)電、小米機(jī)器人、優(yōu)必選科技、亦莊機(jī)器人。

成立之初,其目標(biāo)便是打造全球首個(gè)通用人形機(jī)器人“硬件母平臺”,首個(gè)大模型+開源運(yùn)控系統(tǒng)“軟件母平臺”。圍繞行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵共性問題,開展通用人形機(jī)器人本體原型、人形機(jī)器人通用大模型、運(yùn)控系統(tǒng)、工具鏈、開源OS及開發(fā)者社區(qū)等5項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)攻關(guān)。

“天工”有何亮點(diǎn)? 

據(jù)介紹,“天工”機(jī)器人身高163厘米,輕量化體重達(dá)43千克,可完成的動作包括:自然擬人行走、以6公里時(shí)速擬人奔跑(人類慢跑的標(biāo)準(zhǔn)一般為時(shí)速6公里-8公里)、盲視狀態(tài)下行走通過樓梯地形、盲視狀態(tài)下奔跑通過斜坡地形等。

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自然擬人行走

以6公里時(shí)速擬人奔跑

盲視狀態(tài)下行走通過樓梯地形

傳感器方面,該機(jī)器人不僅配備多個(gè)視覺感知傳感器,具備每秒550萬億次操作算力、高精度的慣性測量單元(IMU)和3D視覺傳感器,已解決基本運(yùn)動控制問題,還配備了高精度的六維力傳感器,以提供精確的力量反饋。 

關(guān)節(jié)方面,“天工”機(jī)器人的手臂有2個(gè)3DoF關(guān)節(jié)、腰部有1個(gè)1DoF關(guān)節(jié),腿部有2個(gè)6DoF關(guān)節(jié)(注:DoF代表自由度,指機(jī)器人可以完成多少不同的動作)。

動力方面,“天工”采用了成本更低的純電驅(qū)技術(shù)。這與波士頓動力的技術(shù)路線一致,此前,波士頓動力宣布停止開發(fā)液壓機(jī)器人Atlas,進(jìn)入全新的電動化時(shí)代。

之所以可以快速、穩(wěn)定、優(yōu)雅地?cái)M人奔跑,是因?yàn)椤疤旃ぁ辈捎昧似渥灾餮邪l(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),實(shí)現(xiàn)了全球首例純電驅(qū)全尺寸人形機(jī)器人的擬人奔跑。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(shí)各個(gè)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)對千變?nèi)f化。

值得注意的是, “天工”具備開源開放性和兼容擴(kuò)展性,可以實(shí)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,這意味著“天工”可開放給行業(yè)使用,其它機(jī)器人企業(yè)可直接采用該母平臺,設(shè)計(jì)所需的個(gè)性化的機(jī)器人。

此前,北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心給出了發(fā)展節(jié)點(diǎn):

2024年開始,以人形機(jī)器人本體研制為主,搭建人形機(jī)器人通用本體原型,實(shí)現(xiàn)通用本體+基本運(yùn)動控制能力;

2024-2025年,以人工智能驅(qū)動為主,研發(fā)人形機(jī)器人通用大模型,搭建領(lǐng)域模型,實(shí)現(xiàn)“通用本體+小腦”;

2024-2027年底,以大模型驅(qū)動為主,與生態(tài)合作伙伴共創(chuàng)開源工具鏈,搭建開源工具軟件生態(tài),實(shí)現(xiàn)“通用本體+小腦+大腦”;

2025-2027年,以產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)為主,打造開源OS和開發(fā)者社區(qū),完成人形機(jī)器人開源OS建設(shè)及開源社區(qū)搭建。

可以看到,近兩年內(nèi),機(jī)器人本體的運(yùn)動控制能力將是該創(chuàng)新中心的研究重點(diǎn)。

北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心也在發(fā)布會上表示,后續(xù)首要目標(biāo)是基于“天工”母平臺在內(nèi)的各種構(gòu)型機(jī)器人,構(gòu)建人形機(jī)器人規(guī)模最大、信息最稠密、最通用的高質(zhì)量具身智能數(shù)據(jù)集。并以此數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)不斷訓(xùn)練和迭代人形機(jī)器人具身大模型。

這些A股公司布局機(jī)器人傳感器>>

從投資角度看,國元證券表示,國內(nèi)外人形機(jī)器人廠商批量交付乃至量產(chǎn)預(yù)期集中在2024-2025年,從各大廠商demo機(jī)目前進(jìn)度來看,人形機(jī)器人硬件方案對各核心零部件的要求基本定型,主要硬件均存在市場對應(yīng)商業(yè)產(chǎn)品,痛點(diǎn)在于降本,后續(xù)有望通過大規(guī)模量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)。

各類硬件中,傳感器賦予機(jī)器人視、力、觸等多種感知能力,對本體及外部環(huán)境感知均有助益,國內(nèi)優(yōu)必選、智元、宇樹等機(jī)器人產(chǎn)品上亦搭載多款傳感器。

對于“天工”機(jī)器人,用到的傳感器(視覺、力矩、IMU)被重點(diǎn)介紹,無獨(dú)有偶,對于特斯拉此前發(fā)布的OptimusGen2,中泰證券將傳感器視作該產(chǎn)品最大的邊際變化。

據(jù)《科創(chuàng)板日報(bào)》不完全梳理,這些公司均布局機(jī)器人傳感器:

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轉(zhuǎn)載來源:財(cái)聯(lián)社 作者:宋子喬

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