什么是人形機器人？工業(yè)和信息化部發(fā)布的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》中，將人形機器人定義為“集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術(shù)，有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品，將深刻改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式”。

“天工”是全球首個純電驅(qū)擬人奔跑全尺寸人形機器人，它可以穩(wěn)定行走、奔跑、翻越障礙……“天工”是如何惟妙惟肖模地仿人體形態(tài)的？現(xiàn)代科技又是如何讓機器人具備理解和認知能力的呢？

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人形機器人如何模仿人類奔跑姿態(tài)？

一起跟隨記者到人形機器人中心，看看研發(fā)人員是如何讓人形機器人“巧奪天工”的。

總臺央視記者 張春玲：我國自主研發(fā)的全球首個全尺寸純電驅(qū)奔跑人形機器人，名字叫“天工”。它的奔跑速度是每小時6公里，可以在平地奔跑，也可以適應(yīng)坡度，進行奔跑。

北京人形機器人創(chuàng)新中心本體平臺負責人 劉益彰：這一款基礎(chǔ)版本，是專門為運動控制算法而研發(fā)的一個最小系統(tǒng)，擁有完全仿人的腿部設(shè)計，腰部也有關(guān)節(jié)，具有旋轉(zhuǎn)功能，雙臂也有輕巧設(shè)計。

如何訓(xùn)練機器人惟妙惟肖模仿人體形態(tài)？

天工機器人實現(xiàn)了全球首例純電驅(qū)全尺寸人形機器人的擬人奔跑。那么如何訓(xùn)練它去惟妙惟肖地模仿呢？一起了解機器人背后獨特的算法↓↓

天工機器人的訓(xùn)練場景，和我們想象的真實訓(xùn)練場景不同，天工的訓(xùn)練基本都是在虛擬的世界完成的。在這個虛擬世界中，數(shù)千個機器人可以同時測試、訓(xùn)練，完成對自己行為的矯正。

北京人形機器人創(chuàng)新中心運動控制負責人?郭宜劼：我們在這虛擬的物理仿真引擎中，構(gòu)建了一個非常大的訓(xùn)練場景。在這個仿真環(huán)境中訓(xùn)練10個小時，可能相當于在物理世界當中，一個機器人24小時晝夜不停地進行100天訓(xùn)練。

為了讓機器人的奔跑步態(tài)更加擬人化，研究團隊通過可穿戴設(shè)備，用Xsens動作捕捉的方式進行訓(xùn)練，讓機器人在動作處理上，更加靈活多變，姿態(tài)也更加生動自然。

北京人形機器人創(chuàng)新中心運動控制負責人?郭宜劼：我們把人體的運動數(shù)據(jù)采集下來，在訓(xùn)練過程中，這些信息會經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)形式和機器人當前的運動數(shù)據(jù)進行一些對比。這個網(wǎng)絡(luò)能夠判斷當前機器人運動關(guān)系和我們采集的人類數(shù)據(jù)的關(guān)系的相似性，這個相似性的評分也會反饋給機器人策略更新。

如何讓機器人具備理解和認知能力？

在智能決策和控制方面，天工機器人引入了人工智能大模型技術(shù)，讓它具備了理解和認知的能力。

研發(fā)人員將識別系統(tǒng)和大模型算法集成在了一個機器臂上，讓機器臂具備了感知和判斷執(zhí)行的能力。可以隨機識別抓取桌子上的任意物品。

總臺央視記者 張春玲：這個模型在識別一些沒有見過的物體和一些異形甚至是不規(guī)則物體的時候，抓取能力還是非常精準的。

同時，為了滿足特定場景需求，減少大模型對算力的依賴，研發(fā)團隊正在建立人形機器人的數(shù)據(jù)集。通過量化或者壓縮的算法，讓機器人依賴相對少量的數(shù)據(jù)集就可以具備較好的理解能力。同時，也可以讓機器人在斷網(wǎng)的情況下進行工作。

北京人形機器人創(chuàng)新中心?具身智能負責人?鞠笑竹：未來會在家庭服務(wù)，包括物流、3C制造、家電制造，還有一些巡檢的場景里，其實都去大量使用整個具身智能+的人形機器人。

“天工”正在進行持續(xù)迭代和開發(fā)

我們看到的“天工”，不僅是一個人形機器人，還是人形機器人的母平臺。

研發(fā)人員介紹，機器人母平臺可以作為一個基礎(chǔ)平臺，擴展出更多的功能。比如更換安裝更為精巧的機器臂、更為智能的頭部等。在機器人的胸腔內(nèi)，還留存了足夠的空間，方便它擴展電池續(xù)航和運算能力。

目前，人形機器人母平臺“天工”正在進行持續(xù)的迭代和開發(fā)，作為一個母平臺，未來會開放給機器人整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈，降低制造門檻，同時避免重復(fù)開發(fā)浪費的時間和成本。