为了让机器人跑起来,人类用了60年
4月19日,为让北京亦庄举办了全球首个人形机器人半程马拉松竞赛。机器在这近 21.1公里的人跑赛道上,数万名人类选手和人形机器人将一同奋力奔驰。起人这场竞赛,类用是为让人类与机械,体育与科技的机器交融。
尽管赛场上的人跑人形机器人成果不如人类(第一名花了2小时40分42秒跑完),但人形机器人能参与半马竞赛现已十分不简单了。起人从踉跄学步到在赛道上奔驰,类用人类科学家和工程师尽力了60多年的为让时刻。
人形机器人,机器走起来不简单。人跑
在很久以前,起人人们就开端制作类似于人形的类用机械设备了,比方在500多年前,达·芬奇就规划了“机械骑士”。在90多年前,也呈现过巨大的机械“铁皮人”,但它们算不上真实意义上的机器人,也没有方法自己行走。
达·芬奇的“机械骑士”,图片来历:Wikipedia。
和其他机器人相同,人形机器人需求处理的难题有许多,但人形这个特别的形状,让它们在站立和行走上,要面临更多应战。
人形机器人和四足机器人不同,四足机器人的重心更简单保持在支撑面内,而人形机器人归于双足机器人,支撑面积更小,重心一旦超出支撑面,很简单跌倒。
20世纪60年代末,米奥米尔·武科布拉托维奇(Miomir Vukobratović)和达沃·尤里奇(Davor Juričić),提出了零力矩点(Zero Moment Piont)概念,具体解说这个概念需求列许多公式,这儿咱们知道它能协助咱们让机器人站稳的条件就行了。零力矩点后来成了双足、四足机器人的步态规划里的重要的概念,算是人形机器人开展史上一个重要的里程碑。而接下来,咱们就回来顾一下,机器人是怎样一步一个脚印“走”起来的。
WL-3 主从式行走机器人。
而且在制作全尺度人形机器人之前,研讨者先是使用了“半身”机器人对人形机器人的步态进行研讨。
WL-3 主从式行走机器人,图片来历:Humanoid Robotics Institute, Waseda University。
WABOT-1。
世界上第一个全尺度人形智能机器人,是1972年,日本早稻田大学制作的 WABOT-1。尽管叫人形机器人,但它看起来更像是个乐高积木块搭起来的“方块人”。
WABOT-1 机器人,图片来历:Humanoid Robotics Institute, Waseda University。
尽管看起来有点方,可是它能通过前期的传感器勘探周围的妨碍物,而且可以颤颤巍巍地迈腿行走,在人形机器人的开展史上,有着特别的方位。
ASIMO。
人形机器人范畴另一个重要的里程碑,要数本田公司的ASIMO了。
ASIMO 机器人,图片来历:Wikipedia。
它其实并不是本田公司研发的第一款人形机器人,早在1980年代,本田公司的人形机器人方案就现已敞开了。本田公司也是从“半人形”机器人(E系列)开端的,到了90年代,才开端开发更挨近人形的P系列机器人。
只要两条腿的本田E系列机器人E-0,图片来历:Wikipedia。
本田1993的“大脑袋”P-1机器人,图片来历:Wikipedia。
2000年发布的ASIMO,就是在P系列机器人的基础上改善优化而来的。它的外形像一个穿戴宇航服的人类,可以自己检测周围的环境,规划途径行走。而且可以与周围的人类互动、打招呼。
自从发布之后,ASIMO机器人开端了它在全世界范围内的巡演展现。尽管它的运动才能不及现在能转手绢以及后空翻的H1,但在其时,它的体现现已引起了颤动。让人形机器人“出圈”了一把。
苏菲亚与 ATLAS。
进入21世纪之后,人形机器人的开展就更敏捷了,它们要么在外形、神态言语上更挨近人类。或许在运动才能与环境互动方面更挨近人类。
比方,2015年汉森机器人公司的索菲亚机器人诞生,就归于前者,它模仿人类的表面和说话方法,而且可以辨认对话者的心情。
索菲亚机器人,图片来历:Wikipedia。
在2017年,索菲亚取得了沙特阿拉伯公民的身份,成为了第一个取得某个国家公民身份的机器人。尽管这件事从前引发过争议,但也算是从另一个视点引起了人们对人形机器人的重视。
简直就在索菲亚引起热议同一时刻,波士顿动力公司(Boston Dynamic)也发布了自己的ALTAS展现视频,比较于之前的ASIMO,ALTAS的运动才能的确有了腾跃式的提高。可以“妨碍跑”,拿起箱子搬到指定方位,以及后空翻。
“作业”中的 ATLAS,图片来历:波士顿动力官网。
但强壮的ATLAS也有一个丧命问题,本钱过高。一台ATLAS的价格动辄上百万美元。比较之下,兴起的国产人形机器人,正在处理这一问题。
兴起的国产人形机器人。
咱们国家的全尺度人形机器人呈现得也不算晚,比方2000年就诞生了由国防科技大学研发的“先行者”。
国防科技大学研发的“先行者”机器人,图片来历:Wikipedia。
以现在的视角,从外观上看,先行者的确是挺粗陋的,但通过20多年的开展,咱们国家的人形机器人已今非昔比了。现在的国产机器人,不但外形上看起来颇有“科技感”,运动才能也有了极大提高。
比方本次机器人半马夺冠的北京人形机器人立异中心的“天工机器人”,它能以每小时6公里的速度奔驰,冲刺速度最大能到达每小时12公里,一起还能应对上下台阶以及高低的路面。
天工机器人 拍照者:丁崝。
松延动力的N2个头小一些,只要1.2米高,但它相同有着高明的运动才能,除了跑步,还能原地后空翻。
N2机器人 拍照者:丁崝。
此外,从前在2025年央视春晚上“转手绢”的宇树科技机器人,相同也是运动高手。宇树科技的H1机器人不仅能转手绢,也能原地后空翻,还能以每秒3.3米(约每小时11.9公里)的速度前行。
宇树科技的另一款人形机器人G1,跋涉速度也能到达每秒2米(约每小时7.2 公里)。值得一提的是,宇树科技的H1和G1人形机器人,价格分别在65万元人民币和9.9万元人民币。比较于动辄上百万美元的ALTAS,宇树科技的机器人会首先走进普通人的日子,这样高性能,低本钱的人形机器人,也招引来了世界同行的重视。
就在本年2月举行的3DEXPERIENCE WORLD 2025峰会上,波士顿动力公司的联合创始人马克·雷伯特(Marc Raibert)也表明,自己的研讨所购买了宇树科技的人形机器人,进行“深化了解”。
尽管人形机器人现在的跑步姿态还有些稚拙,但或许不久的将来,它们就会在跑步这件事上反超人类,就像从前世界象棋机器人、围棋机器人逾越人类相同。
而每一次机器对逾越人类,实际上都是人类才智的一次打破。
(责任编辑:综合)
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