人形機器人走進日常生活
2025年蛇年春晚,16位穿著花棉祅、身高約1.8米的人形機器人憑借AI驅(qū)動全身運動控制技術(shù)舞動《秧BOT》,它們不僅能精準跟上秧歌節(jié)奏,還能完成轉(zhuǎn)手絹等高難度動作。今年5月,人形機器人站在格斗擂臺上。只見它們飛腿互踢后迅速回正,馬步扎穩(wěn);摔倒在地還能“鯉魚打挺”,上演絕地求生;甚至還能拍拍大腿,以示挑畔;揮動雙臂,慶祝勝利。近日,零次方發(fā)布的輪式人形機器人采用“認知一行為”雙系統(tǒng)架構(gòu),已經(jīng)開始上手做家務(wù)了!整理雜物、刷馬桶、打掃地面等都不在話下。
人形機器人正以驚人的發(fā)展速度和廣泛的應用前景,深刻改變著現(xiàn)實世界。
人形機器人的誕生
1973年,日本早稻田大學的加藤一郎實驗室研發(fā)出WABOT-1,這是第一個真正意義上的人形機器人。
WABOT-1能夠通過視覺識別物體;借助聽覺和人工嘴與人類交流;具備雙臂,能用具有觸覺的手操縱物體。盡管它功能相對簡單,但具備了人形機器人的所有構(gòu)成要素,為日后迭代奠定了堅實的基礎(chǔ)。
人形機器人中的“物理紅”
人形機器人為何能應用于生活的多個領(lǐng)域?這主要得益于其中的“物理AI”,它通過感知、控制和執(zhí)行三大系統(tǒng),共同賦予人形機器人獨特的物理交互能力,是連接虛擬智能與物理世界的橋梁。
感知系統(tǒng)對應“五官”,通過各種傳感器收集物理世界的信息。內(nèi)部傳感器專注于監(jiān)測機器人自身的狀態(tài)信息;外部傳感器主要檢測機器人所處的外部環(huán)境信息,讓機器人能夠感知物理位置、人物以及環(huán)境變化,從而在真實環(huán)境中高效執(zhí)行任務(wù)。
控制系統(tǒng)對應“大腦”和“小腦”,是機器人的指揮中樞。物理AI在這里發(fā)揮核心作用,它通過深度學習算法處理復雜的物理動態(tài)?!按竽X”負責感知、認知、決策和規(guī)劃,例如預測物體的運動軌跡、判斷環(huán)境的穩(wěn)定性?!靶∧X”可以在動態(tài)環(huán)境中實時調(diào)整機器人的動作,使其能夠穩(wěn)定地行走、跑步、跳躍等。
執(zhí)行系統(tǒng)是人形機器人將智能決策轉(zhuǎn)化為實際行動的關(guān)鍵。物理AI通過精確的運動控制算法,協(xié)調(diào)驅(qū)動裝置、伺服電機、液壓裝置等部件,讓機器人的動作更加精準高效。例如,物理AI可以根據(jù)任務(wù)需求動態(tài)調(diào)整電機,使機器人在抓取物體時能夠施加合適的力,避免損壞物體或自身。
人形機器人通過感知系統(tǒng)獲取信息,由控制系統(tǒng)進行分析決策并調(diào)整動作,再借助執(zhí)行系統(tǒng)將指令轉(zhuǎn)化為實際行動,這三大系統(tǒng)相互協(xié)作、緊密配合,使機器人能夠高效且智能地完成各種任務(wù)。
從半馬賽場看人形機器人
4月,全球首個“人形機器人馬拉松”賽事在北京激情開跑。18款“鋼鐵小伙伴”踴躍參賽,全力挑戰(zhàn)21公里的賽程。這些機器人的奔跑過程并非簡單的機械運動,而是融合了先進的傳感器技術(shù)、動態(tài)平衡算法和動力學原理。
當機器人在賽道上奔跑時,其內(nèi)置的傳感器會實時監(jiān)測周圍環(huán)境和自身的運動狀態(tài)。在轉(zhuǎn)彎時,機器人能夠通過傳感器感知方向的變化,利用動態(tài)平衡算法重新分配重心,確保在高速運動中依然保持穩(wěn)定。
在面對斜坡等復雜地形時,機器人的動力系統(tǒng)能夠根據(jù)坡度和負載自動調(diào)整輸出功率,確保機器人能夠穩(wěn)步向上攀登,不會因動力不足停滯不前。
人形機器人取得顯著進步的同時仍存在一些短板。其中最突出的問題就是耗電快。在賽事全程,配備了多個補給站,主要就是為機器人及時更換電池,確保它們能夠持續(xù)運行,順利完成比賽。
從半馬賽場來看,人形機器人在技術(shù)融合與應用上展現(xiàn)了巨大潛力,但續(xù)航短板還有待突破,未來的發(fā)展之路仍充滿挑戰(zhàn)與機遇。