人勤春来早!对于人形机器人来说,也许也是这样。大年初八新春开工首日,湖北10个型号的“楚才”系列人形机器人在洪山礼堂前集中亮相,带来一场酷炫的科技秀。这是一次集中展示,更是不同科研团队之间一次切磋交流的机会,标志着湖北人形机器人整机历时7个月实现从0到1、从无到有,创造了国内少有的时间短、见效快的研发经验。
“楚才”人形机器人集体亮相
2月5日,“劳动者”“荆楚”“神农”“天问”“楚宝”等10款楚才系列人形机器人在湖北“全省加快建成中部地区崛起重要战略支点推进大会”上集中亮相。机器人现场展示一项项技能和才艺,呈现湖北人形机器人研发最新成果。新华社发
神农、荆楚、劳动者、天问、楚宝……它们各自有什么特点,又经历了哪些科研攻关?极目新闻记者进行了打探。
“神农”“荆楚”同门师兄弟一个稳一个灵
华中科技大学丁汉院士团队带来的人形机器人“荆楚”“神农”,以其智慧的头脑、灵巧的动作等现场收获了诸多粉丝。
当胸大力推一把,再推一把,“神农”或是略作后仰,或是略退一两步,便迅速稳住身姿。“好稳啊,这个厉害了!”现场有观众喝彩。
“神农”人形机器人研发团队成员、华中科技大学朱力军教授说:“‘神农’身高1.7米、体重约50公斤,全身有43个自由度,它稳的秘密在于我们团队自研的、结合了传统控制与强化学习的运动控制算法,被推搡时,算法发挥类似人的小脑功能,实时帮它调整姿态。”
而身高约1.7米、体重约65公斤的“荆楚1号”机器人同样引人注目——它有一个仿生类人头部,做出“微笑”“悲伤”“惊讶”等表情,毫不费力。这个“头”是团队自研的,有高达20个自由度,可执行眼、眉、口、脸颊等部位表情动作。
众多创新和自研成果的应用,很好地呼应了“荆楚”这一名字,为它带来了“长续航、视听触融合感知”的鲜明特色,也为团队带来了巨大挑战。“很多技术没有前车可鉴,那就只能无数次地去设想、调试。”“荆楚”机器人研发团队成员、27岁的华中科技大学机械科学与工程学院机械工程专业博三学生丁涛说。
“劳动者”身高1米8的“大壮”就要上岗了
华中科技大学陈学东院士团队联合武汉格蓝若智能技术股份有限公司带来的人形机器人——“劳动者”系列,高大强壮的个头收获了诸多粉丝。极目新闻记者从活动现场获悉,目前这个“大明星”正在专心进行力量和平衡训练,为“应聘”变电站巡检工作做准备。
“劳动者”系列人形机器人有一个可爱的小名——“大壮”。正如其名,“大壮”兄弟们被设计得十分结实。兄弟中的老大“劳动者1号”身高1米8,重95公斤,是迄今最高大强壮的人形机器人。它的双臂力量满满,能稳定地举起100斤重的物体。
2024年4月,陈学东院士团队联合武汉格蓝若揭榜湖北省人形机器人突破工程。目前团队在关节驱动、关节自由度以及整机结构等方面都攻克了诸多难题,系统地掌握了核心技术。团队坚持自主研发,将“大壮”的电机控制系统进行改造,技术指标达到世界先进水平,使得“大壮”的本体具备更高的负重能力。先进的电机控制算法使得“大壮”能更完美地执行任务。
陈学东院士介绍,目前,人形机器人技术正在快速进步,即将走出实验室迈向实际应用。“大壮”瞄准电力巡检-运维需求,将进一步开展电力巡检-运维具身智能研发,在带电环境下代替人类操作者执行相关危险作业。“电网对机器人的需求很大,有很多无人值守的偏远变电站出现故障后,人力无法实时快速解决。”武汉格蓝若公司相关负责人说,“常规带电作业,工程人员需要花费大量时间穿戴绝缘用具,还要有人协助、监护,但机器人操作就没这些问题。”
目前,“大壮”正在为上岗做准备,预计不久将会有小批“大壮”投向变电站使用。与此同时,团队仍然继续对“大壮”进行升级,随着技术的成熟,希望实现人形机器人在先进制造、家政服务等多个领域的通用。
“天问”
拥有巧手的地道“湖北人”
“大家好,我是土生土长的湖北人!”武汉大学刘胜院士团队研发的“天问”人形机器人的这一开场白逗乐了现场观众。
当天,武汉大学带来的是“天问”一号和二号两款机器人。现场,“天问”一号走向观众挥手致意,进行了自我介绍,并完成了握手、递话筒等人机互动展示。项目具体负责人之一、武汉大学工业科学研究院兼微电子学院副教授李淼介绍,“天问”一号有38个自由度,其“灵巧手”的自由度就有7个,能如人手般抓握和操作物品。“灵巧手”是人形机器人最能体现技术复杂度的核心零部件,目前天问“灵巧手”正在小批量量产。
中国科学院院士、武汉大学动力与机械学院院长、武汉大学工业科学研究院教授刘胜介绍,该项目集聚了武汉大学工业科学研究院综合计算机科学、动力与机械工程、城市设计、测绘遥感等11个优势学科资源,团队还积极与湖北地区各大高新技术企业展开密切合作,目前,“天问”人形机器人包括传感器、芯片在内的80%的核心零部件实现了湖北制造,因此确实可以说是“土生土长的湖北人”。
“天问二号比身高1.8米的一号个头小一点,但体重更重一些,它最大的改进是有一双更接近人手的‘灵巧手’。”李淼介绍,这双手是用高分子复合材料和微结构打印出的,比前一代更“温柔”,平时已经能帮他拿咖啡。
机器人要很好地服务人类,手部至关重要。李淼介绍,人类的手有21个自由度,天问团队希望在第四代达到这一水平,“我们和国际最领先的机器人手现在还有一些差距,但我们的特点是低成本、高可靠性的刚柔耦合灵巧手。”
“目前,我们已经和湖北一家咖啡企业在商讨落地应用,未来天问系列可以应用在商业和养老场景中。”李淼说。
“楚宝”
脚踩风火轮丝滑穿越障碍物
当天的楚才系列人形机器人展示会上,武汉光谷华汇黄强教授团队研发的“楚宝”1号、2号、3号现场秀绝活,一系列精彩表现赢得阵阵掌声。
“楚宝”系列人形机器人身高1.6米,体重60公斤,具备走、跑、跳、摔倒爬起等功能。黄强教授介绍,楚宝1号、2号、3号也各有特长。首先炫技的是楚宝1号,戴着红色围巾的它稳健地大步向前,不一会儿还跑起来了,紧随其后是向后奔跑。
一身酷炫黑楚宝2号则展示了摔倒爬起的本领,只见工作人员将体重65公斤的楚宝2号推倒,楚宝2号很快就调整姿势爬起来,爬起来后还能继续行走。据悉,为了实现摔倒后能爬起,满足特种作业要求,对于材料的强度、控制算法等各个方面都有更高的要求,华汇团队借鉴了航空航天行业领域的经验,在研制中采用了新型材料,有效解决了强度问题。
楚宝3号则踩着“风火轮”快速入场,行进时可以下蹲,它还现场表演了2轮变4轮、通过障碍物、2轮直立等。黄强教授介绍,“楚宝”系列人形机器人未来主要面向公共安全、特种作业,如边防巡逻、消防救灾等领域,完成一些高风险、高难度的任务,以其独特优势为守护人民安全贡献力量。(楚天都市报极目新闻记者 柯称 李碗容 张屏 通讯员 吴江龙 武柳青 王潇潇 实习生 曾佳乐 摄影:记者 柯皓)