快速定制人形机器人不是梦！行业首个母平台暨本体发布能走能跑这些零部件“功不可没”

宋子乔2024-05-04 21:51

成立近6个月，北京人形机器人创新中心如约交出了成果——该中心自主研发的第一代通用人形机器人母平台暨本体“天工”。

4月27日，北京人形机器人创新中心在北京亦庄召开“天工发布会”，发布会上， “天工”机器人小跑上场，展示了行走、原地踏步、小跑上坡、转身等一系列动作（点击可查看发布会完整行走视频）。

“天工”人形机器人现场演示

北京人形机器人创新中心是国内首家省级人形机器人创新中心，其股东单位包括四个，分别是京城机电、小米机器人、优必选科技、亦庄机器人。

成立之初，其目标便是打造全球首个通用人形机器人“硬件母平台”，首个大模型+开源运控系统“软件母平台”。围绕行业亟待解决的关键共性问题，开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型、运控系统、工具链、开源OS及开发者社区等5项重点任务攻关。

“天工”有何亮点？

据介绍，“天工”机器人身高163厘米，轻量化体重达43千克，可完成的动作包括：自然拟人行走、以6公里时速拟人奔跑（人类慢跑的标准一般为时速6公里-8公里）、盲视状态下行走通过楼梯地形、盲视状态下奔跑通过斜坡地形等。

自然拟人行走

以6公里时速拟人奔跑

盲视状态下行走通过楼梯地形

传感器方面，该机器人不仅配备多个视觉感知传感器，具备每秒550万亿次操作算力、高精度的惯性测量单元（IMU）和3D视觉传感器，已解决基本运动控制问题，还配备了高精度的六维力传感器，以提供精确的力量反馈。

关节方面，“天工”机器人的手臂有2个3DoF关节、腰部有1个1DoF关节，腿部有2个6DoF关节（注：DoF代表自由度，指机器人可以完成多少不同的动作）。

动力方面，“天工”采用了成本更低的纯电驱技术。这与波士顿动力的技术路线一致，此前，波士顿动力宣布停止开发液压机器人Atlas，进入全新的电动化时代。

之所以可以快速、稳定、优雅地拟人奔跑，是因为“天工”采用了其自主研发的全新人形机器人运动技能学习方法——基于状态记忆的预测型强化模仿学习，实现了全球首例纯电驱全尺寸人形机器人的拟人奔跑。形象地说，就是提前为机器人采集大量人类运动视频等数据，提炼出运动时各个关节的位置、速度信息供其“学习”，通过模仿让人形机器人能应对千变万化。

值得注意的是， “天工”具备开源开放性和兼容扩展性，可以实现开放调用通讯接口，灵活扩展软、硬件等功能模块，充分满足不同应用场景下需求，这意味着“天工”可开放给行业使用，其它机器人企业可直接采用该母平台，设计所需的个性化的机器人。

此前，北京人形机器人创新中心给出了发展节点：

2024年开始，以人形机器人本体研制为主，搭建人形机器人通用本体原型，实现通用本体+基本运动控制能力；

2024-2025年，以人工智能驱动为主，研发人形机器人通用大模型，搭建领域模型，实现“通用本体+小脑”；

2024-2027年底，以大模型驱动为主，与生态合作伙伴共创开源工具链，搭建开源工具软件生态，实现“通用本体+小脑+大脑”；

2025-2027年，以产业生态建设为主，打造开源OS和开发者社区，完成人形机器人开源OS建设及开源社区搭建。

可以看到，近两年内，机器人本体的运动控制能力将是该创新中心的研究重点。

北京人形机器人创新中心也在发布会上表示，后续首要目标是基于“天工”母平台在内的各种构型机器人，构建人形机器人规模最大、信息最稠密、最通用的高质量具身智能数据集。并以此数据集为基础不断训练和迭代人形机器人具身大模型。

这些A股公司布局机器人传感器>>

从投资角度看，国元证券表示，国内外人形机器人厂商批量交付乃至量产预期集中在2024-2025年，从各大厂商demo机目前进度来看，人形机器人硬件方案对各核心零部件的要求基本定型，主要硬件均存在市场对应商业产品，痛点在于降本，后续有望通过大规模量产实现。

各类硬件中，传感器赋予机器人视、力、触等多种感知能力，对本体及外部环境感知均有助益，国内优必选、智元、宇树等机器人产品上亦搭载多款传感器。

对于“天工”机器人，用到的传感器（视觉、力矩、IMU）被重点介绍，无独有偶，对于特斯拉此前发布的OptimusGen2，中泰证券将传感器视作该产品最大的边际变化。