人形機器人“天工”，是由工信部和北京市共同支持的具身智能機器人創(chuàng)新中心設(shè)計研發(fā)的。
“天工”是純電驅(qū)擬人奔跑全尺寸人形機器人 ，它可以穩(wěn)定行走、奔跑、翻越障礙等，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械臂、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，“天工”正在進行持續(xù)的迭代和開發(fā)，并且擁有了多項技術(shù)突破。
近期“天工”又掌握了哪些新本領(lǐng)？
要實現(xiàn)諸多技藝有什么難度？
人形機器人能幫我們干哪些活？
“天工”最近有了哪些新本領(lǐng)？
此前，人形機器人“天工”已經(jīng)可以穩(wěn)定行走、奔跑、翻越障礙等，甚至還在學(xué)習(xí)如何惟妙惟肖模仿人體形態(tài)。經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)迭代，人形機器人“天工”最近又掌握了哪些新本領(lǐng)呢？
最近，“天工”人形機器人在戶外真實地形測試中，成功登上北京通州區(qū)海子墻公園最高點，實現(xiàn)了100多個臺階的連續(xù)攀爬，成為全球首例可在室外連續(xù)攀爬多級階梯的人形機器人。
借助具身“大腦”和具身“小腦”，“天工”機器人能夠在行進中精準識別前方地形，并實時調(diào)整全身動作和步態(tài)，在沙地、雪地、山坡等多種復(fù)雜地形中實現(xiàn)高速奔跑，奔跑速度已經(jīng)由最初的每小時6公里提升至每小時12公里。
“天工”如何實現(xiàn)攀登百級臺階？
那么，人形機器人要實現(xiàn)攀登百級臺階 ，具體都有哪些難度呢？“天工”又是怎么實現(xiàn)的呢？攀登百級臺階，“天工”都有哪些好幫手？
無磕碰、不踩棱、不踏空，在北京的一個公園內(nèi)，“天工”平穩(wěn)攀登了134級臺階，這些臺階的高度不一，臺階縫隙甚至還存在破損和松動，對人來說都會有一定攀爬難度，“天工”是怎么實現(xiàn)的呢？
人形機器人“天工”之所以能實現(xiàn)戶外場景攀爬100多級臺階的本領(lǐng)，主要依賴于它新增加的兩個裝備。
在它的頭部有一個激光雷達↓
而在它的腹部也就是人類肚臍眼的位置，增加了一個攝像頭↓
這樣的兩個裝備組合在一起，就為“天工”打開了一個新的視覺的眼睛，通過對周圍環(huán)境視覺信號的實時捕捉，可以讓“天工”在復(fù)雜的環(huán)境過程中自主進行識別和行動。
“天工”順利實現(xiàn)了依靠視覺融合感知進行上下臺階。視覺的融入，相當(dāng)于給機器人又增加一層復(fù)雜的數(shù)據(jù)輸入，他們要在極短時間內(nèi)，完成計算和運動控制，決策和行動時往往“失之毫厘，謬以千里。”
團隊介紹，我們看到的人形機器人大多是不具備視覺感知能力的“盲人”。這些沒有視覺感知能力的機器人要依靠提前建模，邁出固定步幅去上臺階，或者依賴仿真訓(xùn)練的經(jīng)驗，嘗試碰觸障礙物的位置，再去判斷如何邁步，在一些陌生場景下，踏空摔倒就很常見了。
國地共建具身智能機器人創(chuàng)新中心天工項目人員 魏嘉星：對于人形機器人來說，要做到穩(wěn)定的感知行走，其實對于它的整個計算能力是有非常高的要求的，要保持50毫秒以內(nèi)的高頻率視覺更新。同時我們會把視覺感知的一些信息和本體信息，在虛擬仿真訓(xùn)練的世界里進行部署。部署好了之后，會有成百上千臺機器人結(jié)合這種算法進行優(yōu)化和迭代。我們把效果訓(xùn)練好之后，再部署到真實物理世界的機器人身上，就可以讓它具備一個很好的感知行走能力了。
"天工"是依靠"眼睛"來看路嗎？
人形機器人“天工”其中一只眼睛在肚臍的位置，這是為什么呢？另外，“天工”的運動過程中，是單純依靠這些眼睛來看路的嗎？
之所以把攝像頭放在了機器人的“肚臍眼兒”上，是為了能夠讓攝像頭更好看清腳向前行進的道路。
但即便如此，它所能獲取的環(huán)境信息還是十分有限。
國地共建具身智能機器人創(chuàng)新中心 天工項目人員 魏嘉星：我們的信息可能還是不夠的，因為人形機器人在行走的過程中，還會擺動它的身體、手部或者腿部，也會對信息有一定的遮擋。我們通過對于運動算法的突破，能夠讓機器人從有限的信息，推測出更多全面的信息，從而實現(xiàn)它穩(wěn)定的感知行走。
“天工”如何實現(xiàn)雪地奔跑？
除了普通路況，您知道“天工”是如何應(yīng)對特殊天氣和路況的嗎？比如如何實現(xiàn)雪地奔跑？應(yīng)對復(fù)雜地形的移動能力提升，將成為人形機器人走出實驗室，在真實環(huán)境執(zhí)行任務(wù)，甚至在山地、雪地救援、廢墟等極端環(huán)境下作業(yè)的基礎(chǔ)。
目前“天工”的最大奔跑時速已提高至12千米。在雪地進行高速奔跑，環(huán)境松軟濕滑，對于機器人來說并不容易。
研究人員表示，他們會在虛擬仿真場景下，給機器人注入一段短時記憶，讓機器人能夠知道，在特殊環(huán)境和情況下，如何更好進行本體的自我控制。
人形機器人如何變身電力巡檢員？
隨著技術(shù)不斷突破，人形機器人愈加成為人類的好幫手。一起來看看“天工”是如何變身電力巡檢員的。
只見“天工”走進配電室，手持超聲波低電波局部放電檢測儀，對多臺電柜進行多點位局部放電檢測，高效完成巡檢任務(wù)。同時還能順利完成合閘、分閘等操作任務(wù)。
發(fā)揮如此穩(wěn)定的“天工”，在日常訓(xùn)練中，也要面對很多不穩(wěn)定的場景，增加它的抗干擾性。比如重達10公斤的大球，直接砸在“天工”身上，它簡單調(diào)整步伐，很快就站穩(wěn)了腳步。之所以做這種擊打訓(xùn)練，目的就是讓機器人在面對任何一種突如其來的沖擊，如大風(fēng)天氣等，依然能夠穩(wěn)穩(wěn)執(zhí)行任務(wù)。
