文 | 具身研习社,作者 | 吕鑫燚,编辑 | 狄鑫彤

"这玩意到底有啥用?"——这句灵魂拷问几乎成了人形机器人界的炫技伴奏曲。

每当人形机器人厂商开始秀炫技视频时,外界的关注点都在于其“意义性”。一个有关流水线的哲学思考浮出水面:落地场景好像不需要一个大秀舞姿、疯狂空翻的人形机器人,工厂车间里也没有空地能划给人形机器人当啦啦队气氛组。


图片来源:宇树科技

那为什么厂商还要乐此不疲的“整活”,或者换个问法,厂商“整活”背后的深层意义是什么?

这场看似荒诞的技术芭蕾,实则是暗流涌动的产业博弈。头部玩家们正在用空翻划出的抛物线,勾勒工业新生产力发展的坐标系;用机械舞步丈量的厘米级精度,书写下一代柔性制造的密码。

这些突破物理极限的杂技秀,本质上都是给市场的情书,给产业生态的投名状。

“炫技是最扩大曝光的最短路径,可能没办法直观感受真正技能点,但能触碰到传播情绪点”。某人形机器人厂商相关人士向具身研习社表示。

在具身研习社看来,炫技的背后是多维度技术协同的支撑,深处应用场景的人能看懂其深意,洞悉真实技术水平,应用场外的人还能看个热闹,对人形机器人发展节奏有简单认知,在产业早期是个双赢的传播路线,能撬动新生产力的认知度双重渗透。

在通往人形机器人规模化落地的长征路上,每个空翻都是算力、算法、传感系统的“三重奏”,每段机械舞都是对精密传动、动态平衡的极限测试。当人形机器人厂商在短视频里"整活"时,他们真正在秀的,是未来智能工厂的入场券,是工业新时代的通关文牒。

毕竟,今天的杂技天团,可能就是明天产线上的全能ace。

“炫技”的背后是“小脑”的极致运控能力

当多家人形机器人能征服百级台阶,在草地、瓦砾等多种复杂地形中实现稳定行走或奔跑时;当宇树科技的G1实现回旋踢、丝滑舞步时;当众擎上演“斧头帮”团舞时,其背后是“小脑”运动控制的外显。


图片来源:众擎机器人

虽然在实际应用中,大概率不会让人形机器人每天进行“爬长城般”运动,也不会让人形机器人每天跳“科目三”。但其代表的是,人形机器人的运动控制能力已经可以做到高复杂度动作,且不受过多外界客观因素干扰。

能跳舞就能学会工厂上下料,能爬楼梯就能做到户外工作。

从技术视角来看,人形机器人“小脑”的核心为:实现精准轨迹规划和复杂运动控制(含肢体、姿态平衡等功能模块),其硬件架构由控制器、伺服驱动器、电机及传感器四大核心组件构成,这一系统的关键在于以下四点:

  • 运动控制的精准性:以人形机器人“抓取动作”为例,“小脑”需要精确控制本体、灵巧手等部位,使其能够准确到达物体位置,并灵活调用不同力度和姿态进行抓取;

  • 运动协调的流畅性:让机器人本体的各个部分能够做到紧密配合,动作流畅自然;

  • 平衡与稳定性的维持:确保人形机器人在行走、奔跑、转弯等动作中平稳姿态不会出现意外事故;

  • 对复杂环境的适应性:在不同的地形下,自动识别特征调整运动模式和控制参数,以应对多种特征的地形。

正是依托于“小脑”的技术跃迁,才让人形机器人“精准地动起来”成为可能。倘若“小脑”运动控制出现偏差,人形机器人不仅难以完成预期动作,甚至还有可能面临“失控”,对工厂车间造成极大损失。

具体来看,基于“小脑”的运动控制能力,人形机器人可以突破“稳定性”“通用性”桎梏。一来,一改外界认为双足稳定性较差不适合工厂应用的论调,真正脚步平稳地出现在工厂干活;二来,能在户外场景工作,如沙漠、戈壁等荒漠地形的升压站、电力巡检等,拓宽真实应用边界,发挥新生产力协助人类完成复杂、恶劣工作的真实价值。

除了控制整个“本体”外,“小脑”技术攻关下,还让人形机器人具备上肢操作能力,能胜任精细化工作,例如越疆机器人的首款人形机器人能精准完成±0.05mm精度的作业,丝滑完成拿车厘子杆、盖咖啡杯盖等精细动作;智元机器人的灵犀X2能完成给葡萄缝针、冲泡咖啡等动作。

由此可见,“大脑”是人形机器人理解物理世界、认识世界的基础,“小脑”则是链接数字世界和物理世界的关键桥梁。厂商对外展示的不仅仅是“花拳绣腿”而是暗戳戳表示“小脑”趋于成熟,自家产品能做的工作任务得到明显提升。

随着"小脑"技术的持续迭代与优化,人形机器人将在更多垂直领域展现其独特价值。在工业场景中,其高精度运动控制能力将推动柔性制造向更高水平迈进;在特种作业领域,复杂环境适应能力将显著提升作业效率与安全性;在服务场景下,精细化操作与流畅运动将带来更自然的人机交互体验。

本体寻找灵敏、续航、操作平衡点

除了“小脑”运动控制能力外,人形机器人和物理世界的真实交互还需要“本体”来支撑。例如,多家人形机器人厂商都曾表演过“空翻”技能,这一大多数人类都无法做到的技能背后,就是“小脑”和“本体”结构设计共同配合后实现的,在本体侧通过减轻整机重量等设计,实现轻量化与高性能的平衡。

从技术视角来看,人形机器人本体结构主要由电机、减速器、传感器、关节等核心零部件组成。从本体结构设计思路来看,每一个零部件的重量都是其完成技能的核心要素,其关乎是多方面能力:

  • 运动性能:重量较重的机器人在运动时可能更稳定,但会在快速移动和灵活性方面受到影响,限制其速度和敏捷性;

  • 续航能力:重量直接影响能耗,较重的人形机器人在执行任务时消耗的能源更多,难以真正做到提质增效;

  • 重量分布:重量分布会影响机器人的平衡和运动精度。

  • 操作能力:在操作能力方面,重量较大的机器人能够处理更重的负载,但可能会牺牲灵活性和精细操作能力。

为了解决本体重量,多家人形机器人厂商都拿出过不同的解决方案,例如通过自研关节模组、电机等核心零部件实现减重等。还有通过其他解决方案化解重量影响功能性问题,众擎就曾面临“前空翻”测试时,多加一个仅重500g头部后出现机器人重心失衡,翻转成功率下降的状况。最终通过落地后瞬间切换到行走模式,对惯性进行缓冲,增强落地稳定性。

除了重量外,厂商们还会加强某一属性便于更好适配不同应用场景。例如,每天在足球场上奔跑踢球的加速进化,其本体结构已经做到更抗摔、耐打,在视频里演示“胸口碎大石”“啤酒瓶砸脑袋”等抗击打能力。其映射到应用场的便是,加速进化机器人更无惧足球赛的冲撞。


图片来源:加速进化

如果说“小脑”是运动控制的第一环,那本体结构设计则是人形机器人在物理世界丝滑干活、炫技的重要一环。

目前人形机器人厂商大多选择通过高难度动作的视频,来向外界展示其解决方案的优势。毕竟想要检验一个本体结构是否合理,需要长时间展示。不过,更为直观的展现舞台或许将由北京市即将举办的“人形机器人马拉松”来承接。

北京市经济和信息化局副局长刘维亮表示,马拉松考验的是机器人稳定性、可靠性和续航能力。人形机器人要完成马拉松比赛,需要突破本体架构和关节、高可靠性长距离奔跑算法、测试验证等关键技术。

想要完成马拉松比赛,需要高功率密度一体化关节及其散热技术,优化关节运动范围、优化仿生足底、突破电池能量密度、解决关节过热等问题。

这将是对人形机器人本体结构设计与运动控制能力全面检验的赛事。

随着"小脑"运动控制与本体结构设计的协同进化,人形机器人正逐步突破物理世界的交互壁垒。这些技术突破将直接推动人形机器人在工业、服务等场景的实用化进程。未来,随着材料科学、控制算法与能源技术的持续进步,人形机器人有望实现更轻量化、更高性能的本体设计,最终达成与物理世界的完美交互。

产业需要“无意义”的炫技视频

拨开人形机器人"炫技视频"的无厘头外衣,我们得以窥见厂商发布视频的双重深意:表层是技术实力的直观展示,深层则是构建与外界对话的重要窗口。


图片来源:星动纪元

回溯历史,人形机器人虽已走过百年历程,却长期困于实验室的"象牙塔"中,公众认知多停留在科幻电影的想象层面。直到近几年,随着技术突破,这一领域才真正开启从实验室走向应用场景的产业化进程,迈入发展初期。

在这一关键阶段,“市场教育”成为所有参与者的共同使命。

于是,一系列看似"天马行空"的视频应运而生,它们不仅是技术实力的展示窗口,更是推动公众认知升级的重要媒介。

宇树科技就贡献了经典案例。

自春晚亮相后,其机器人摇身变为"流量担当",开启商业化租赁新篇章。从商演活动的"打卡神器"到品牌营销的"吸睛利器",宇树机器人频频出圈,例如,宇树科技的机器人出现在安慕希展台身着应援服,手拿酸奶吸引顾客驻足。就连“流量收割机”的网红直播间里,宇树科技都成为了“流量点”,以"开箱测评"的角色吸引流量。

值得注意的是,上述动作都是真实用户主动进行的二次传播,用户在为自身加流量的过程,也潜移默化地助力宇树科技触碰传播裂变,源源不断吸引更多流量。

而宇树科技的破圈过程,也正是驱动外界对人形机器人接受度逐步提高的路径。

任何新产业、新技术的诞生,都需要很漫长的市场培育阶段。

人形机器人作为集前沿科技于一身的产物,或将面临更多争议和看似杂乱无章的发展。但这都是我们通往未来的必经之路,这场由技术创新驱动的产业变革,不仅将重塑制造业格局,更将重新定义人机协作的未来图景。

当人形机器人真正走进千家万户之际,我们或许会感慨:那些曾经被视为"炫技"的视频,正是这场变革的序章。

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