近日，深圳众擎机器人（EngineAI）发布了一段震撼视频：其研发的PM01人形机器人以1.38米的“小个子”完成了一个前空翻动作。腾空、翻转、落地，整套动作行云流水，甚至落地后还能踉跄前行几步。这是世界上第一个由人形机器人演示的此类动作！

与美国巨头波士顿动力公司于2017年首次实现机器人后空翻，从箱子顶部跳到地面后，以及中国初创公司宇树Unitree去年成功使其机器在地面上做后空翻相比，EngineAI 的这次突破有着独特之处。波士顿动力和Unitree使用全尺寸机器人（分别高1.5米和1.8米）进行运动，而EngineAI使用其较短的PM01模型，高度为1.38米。这意味着在相对较小的机身条件下，EngineAI的机器人要实现同样高难度的动作，对其技术集成和算法优化提出了更高的要求。据《科技日报》报道，前空翻更具挑战性，因为它们需要 “对机器人的动平衡、瞬时加速和精确着陆提出更高的要求” ，这一突破标志着中国在人形机器人领域的“换道超车”。

Engine AI的机器人正在做前空翻动作|YouTube截图人形机器人高难度动作背后的技术领域

众擎PM01的前空翻，机器人需在甩臂弹跳的瞬间产生足够升力，同时通过关节扭矩调整翻转姿态，并在落地时吸收冲击力以维持平衡。东南大学宋爱国教授曾分析，波士顿动力Atlas的后空翻需依赖全身惯性测量单元（IMU） 和力矩传感器实时反馈数据，再由算法计算关节角度与扭矩分配。而前空翻因腾空高度更低、翻转轴更复杂，对瞬时加速能力和着陆精度的要求更为苛刻。这个看似简单的动作，涉及到以下技术领域：（一）力学与动力学人形机器人要完成前空翻这样的高难度动作，首先离不开力学和动力学的支撑。机器人在起跳、翻转、落地的过程中，需要精确计算各个关节的受力情况、运动轨迹以及速度和加速度的变化。例如，起跳时需要腿部关节产生足够的推力，使机器人获得向上的初速度；在翻转过程中，要通过调整身体各部分的姿态和质量分布，改变转动惯量，从而实现稳定的翻转；落地时则要控制腿部关节的缓冲，确保机器人能够平稳站住，避免摔倒。这一系列动作都需要基于力学和动力学原理进行精确的设计和控制。（二）传感器技术为了实现对自身运动状态的实时感知和调整，人形机器人配备了多种传感器。惯性测量单元（IMU）可以测量机器人的加速度和角速度，帮助机器人了解自身的姿态变化；力传感器则安装在机器人的关节和足底，用于感知机器人与地面或其他物体之间的作用力，从而实现更加精准的运动控制。在完成前空翻动作时，传感器能够实时监测机器人的运动状态，并将数据反馈给控制系统，控制系统根据这些数据及时调整机器人的动作，确保前空翻的顺利完成。（三）人工智能与算法人工智能和算法是人形机器人的 “大脑”，负责决策和控制机器人的行为。在完成前空翻动作时，机器人需要通过算法对传感器采集到的数据进行快速处理和分析，制定出最佳的运动策略。例如，机器学习算法可以让机器人通过大量的训练数据学习不同的运动模式和应对各种情况的方法；强化学习算法则可以让机器人在与环境的交互中不断优化自己的行为，提高完成任务的能力。此外，路径规划算法可以帮助机器人在复杂的环境中找到合适的运动路径，避免碰撞障碍物。（四）机器人控制技术机器人控制技术是实现机器人各种动作的关键，它负责将算法计算出的控制指令转化为机器人关节的实际运动。先进的机器人控制技术能够实现对机器人关节的高精度、高速度控制，确保机器人的动作准确、流畅。在完成前空翻动作时，机器人控制技术需要精确控制各个关节的运动顺序、角度和速度，使机器人能够按照预定的轨迹完成动作。同时，还需要具备良好的抗干扰能力，以应对在实际操作中可能出现的各种干扰因素。全球竞赛：中美技术路径与产业生态对比

（一）美国：波士顿动力的“技术天花板”与商业化困境波士顿动力自2013年被谷歌收购以来，始终以“炫技”著称：2017年Atlas后空翻、2018年三连跳跑酷、2024年电动Atlas群舞……其技术标杆地位无可撼动。然而，高昂成本（液压系统造价超百万美元）和有限的商业化场景（主要应用于军事与工业检测）使其长期亏损，最终被软银转手现代集团。

波士顿动力第一代Atlas机器人/Youtube截图（二）中国：电驱突围与“性价比革命”中国厂商选择了一条差异化路径：1、宇树科技：以四足机器人起家，2024年推出全球首款全尺寸电驱人形机器人H1，身高1.8米、重47公斤，行走速度达3.3米/秒，并实现低成本后空翻（预估售价9万美元）。2、众擎机器人：聚焦小型化机型PM01（1.38米），以前空翻和直膝步态突破弯腿行走的传统形态，更适用于家庭、教育等民用场景。3、乐聚机器人：其“夸父”型号成为全球第三个实现奔跑的电驱机器人，主打轻量化与敏捷性。（三）其他国家：各具特色与协同发展除了美国和中国，其他国家在人形机器人领域也各有特色。1、日本：在机器人领域一直有着深厚的技术积累，其人形机器人在仿人性和情感交互方面表现出色。例如，索尼公司的 AIBO 机器狗和本田公司的 ASIMO 人形机器人，不仅具备一定的运动能力，还能与人类进行情感互动，在家庭陪伴、教育等领域有着潜在的应用价值。2、韩国：在人形机器人领域也不甘落后，上文提及的韩国现代集团于2020年收购了波士顿动力公司，也加大了在机器人技术研发和商业应用方面的投入。此外，欧洲一些国家如德国、法国等，在工业机器人领域有着强大的技术实力，也在逐渐将相关技术应用到人形机器人的研发中，注重机器人在工业制造和特殊环境作业中的应用。

不同机器人产品的国籍、身高、体重、最高速度和功率/国外网站整理图（四）动力系统之争：液压、电驱与混合驱动的博弈1、液压驱动：波士顿动力早期的Atlas采用液压系统，优势是爆发力强（如跳跃高度），但存在重量大、易泄漏、噪音高等缺点。2、电驱系统：宇树H1和众擎PM01均采用纯电驱方案。以H1为例，其膝关节搭载峰值扭矩达360 Nm的M107电机，无需液压即能完成后空翻，且控制精度更高、结构更紧凑。电驱的短板是瞬时功率受限，但通过优化电机设计（如宇树的直驱关节技术），中国厂商已逐步弥合差距。3、电液混合：波士顿动力新版Atlas尝试结合两者，既保留液压爆发力，又提升动作精度。未来人形机器人的五大趋势与挑战

（一）商业化落地加速，万亿市场呼之欲出据《机械行业股票评级报告》预测，2025年全球人形机器人市场规模将突破500亿美元，主要应用于工业制造（搬运、装配）、服务业（餐饮、医疗）、家庭场景（陪护、教育）。宇树H1已进入工业生产线测试，众擎PM01则瞄准教育机器人赛道。（二）技术融合：具身智能与通用人工智能（AGI）未来机器人将不再是“预编程工具”，而是能感知环境、自主决策的“具身智能体”。例如，Unitree H1通过3D LiDAR和深度相机实现环境建模，众擎PM01整合AI语音交互模块。随着OpenAI等企业入局，机器人有望与GPT-5级大模型结合，实现自然语言指挥复杂动作。（三）材料与能源革命：轻量化与续航突破当前人形机器人续航普遍不足2小时（如H1电池容量864 Wh）。石墨烯电池、氢燃料电池等新技术或成关键。此外，碳纤维骨架、仿生肌肉材料的应用将进一步减轻重量、提升灵活性。（四）伦理与法规：如何定义“机器人权利”？当机器人具备越来越强的自主性，如何划定其法律责任？欧盟已提出“人工智能法案”，要求机器人需明确标注“非人类身份”。这类问题将伴随技术进步持续发酵。（五）全球竞争格局：中国能否持续领跑？中国凭借电驱技术、供应链优势和政策支持（如“十四五”机器人产业规划），已在人形机器人领域占据先机。但美国在基础科研（如波士顿动力的运动控制算法）和芯片领域仍具优势。未来竞赛的核心，或将围绕核心零部件国产化（如精密减速器、电机）与操作系统生态（如华为鸿蒙接入机器人）展开。