浙大教授创业企业「镜识科技」推出全球最快四足机器人黑豹2.0

霭霭云涛浮梦 2025-02-12 16:16:47

浙江大学杭州国际科创中心近日成功推出了全球最快的四足机器人——“黑豹2.0”。该机器人的奔跑速度可稳定在10米/秒,不仅打破了波士顿动力液压四足机器人Wildcat保持长达10 余年8.89 m/s的世界纪录速度,更接近了少数人类顶尖运动员的奔跑极限。这一成果不仅标志着中国在机器人技术领域的重大突破,也为四足机器人在应急救援、工业巡检等场景的应用开辟了新的可能性。黑豹2.0:破纪录的背后据机器人大讲堂深入了解,“黑豹2.0”由杭州凯尔达焊接机器人股份有限公司、浙江大学科创中心人形机器人创新研究院与镜识科技联合发布,其整体重量为38kg、站立高度0.63m。该机器人通过结合高精度传感器、先进控制算法以及轻量化材料,不仅在速度上实现了飞跃,还在稳定性与适应性方面表现出色。它的出现,无疑为全球机器人行业注入了一剂强心针。据悉,“黑豹2.0”的设计初衷是为了突破机器人性能的边界,其看似小巧的身躯内却蕴藏着巨大的能量。研发团队以动力学为支点,精心设计了每一寸骨骼,同时深入借鉴自然界中黑豹、跳鼠等动物的运动构型特征,对机器人在高速运动过程中的强度、韧度、力度、限度、精度、密度、流畅度等多个方面进行了全方位的提升。这些努力使得“黑豹2.0”能够在保持小巧身材的同时,爆发出惊人的速度和力量。

然而,“黑豹2.0”的“快”并非仅仅依赖于强劲的动力和优秀的身体设计。研发团队在动力学方面取得了突破性进展,他们充分利用惠更斯耦合摆原理,实现了黑豹四条腿的协调统一,形成了一股强大的合力,从而达成了高速冲刺的目标。此外,为了在高速奔跑时降低地面作用力、减少运动能耗,团队巧妙地在膝关节安装了弹簧作为缓冲器。同时,为了进一步打破黑豹在6米/秒速度下小腿必然折断的魔咒,他们研发了“仿跳鼠碳纤维小腿”,在重量仅提升16%的情况下,刚度却提升了135%。这些创新设计共同成就了“黑豹2.0”的惊人速度。

值得注意的是,尽管当前的足式机器人已经取得了长足的进步,但在速度方面与动物相比仍然存在不小的差距。由于动物具有长期学习所形成的经验,而足式机器人每一步都需要重新学习。因此,团队采用了人工智能的方法,对以往的经验进行深度学习,以便在遇到具体情况时能够“条件反射”式地做出步态调整。这一举措不仅提升了机器人的适应性,更为其未来的发展奠定了坚实的基础。

在研发“黑豹2.0”的过程中,团队还实现了两大颠覆性突破。一是形成了机器人正向设计的优化软件,该软件可以服务于各类型的机器人设计工作,大规模节约机器人研发过程中的时间和成本。二是高功率密度的电机驱动器研发获得成功,团队设计出了国际领先的高功率密度、高载荷能力的电机驱动器,为下一代工业四足机器人的研发奠定了坚实的基础。通过软件与元器件的结合,团队仅花费三个月就形成了原型样机,其性能已经能够媲美目前世界上最先进的四足机器人。目前,研究团队已经开始下一代“黑豹”机器人的研究,并将目标速度设定在了15米每秒。

同时,镜识科技核心成员也均由来自全球顶尖的AI赋能高机动足式机器人研发专家组成,凭借卓越研究成果、领先技术实力和杰出人才储备,该团队首次提出机器人耦合动力学理论,并成功研发了相应基础关键硬件、操作系统和控制软件,为机器人融入真实世界奠定了坚实基础。而此前,该团队已实现四足电驱机器人高达8m/s奔跑速度,并在Nature Machine Intelligence及IEEE等顶级期刊上发表相关成果。在产品研发与业务拓展方面,镜识科技2024年一直致力于具身智能硬件平台的系列化。根据战略规划,镜识科技2025年将实现基础智能体目标,通过虚拟训练提升机器人技能,推动A系列阿波罗工业四足机器人,P系列黑豹高机动四足机器人,以及I系列英睿通用人形机器人三大系列产品的商业化;至2026年,镜识科技将针对智能制造、医疗护理、物流运输等场景,构建大语言模型,实现技能从虚拟到现实的转化。

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