IRON不是冰冷的机器,而是能与人和谐共生的存在。因此,我们希望打造出一台极致拟人的机器人,让他成为你我的帮手、伙伴。
为了达成这一目标,工程师在造型设计、硬件构型、运动控制等方面,不断探索人形机器人的上限。
造型设计
小鹏机器人的设计师提出了首个通用人形设计系统 (General-Purpose Humanoid Design Framework)。这是一套可扩展的设计体系,让机器人能在不同身高和比例下,始终保持人形体态的匀称、美感、机械平衡。
在该系统的指导下,如同给机器人“量体裁衣”:既要让他看起来像人,又要让他的机械内部紧凑高效。它把造型、结构和动作这三部分的逻辑串联在一起,让“美感”和“性能”能够同步成长。这套系统通过参数化的规则,根据设计目标调整身体比例、重心和关节,让机器人不论高矮胖瘦都能保持外形协调,动作自然。
更巧妙的是,它还形成了一条完整的静动态的闭环,从造型草图,到部件布置,再到强化学习(RL)优化动作,像给机器人上一门“从外形到运动”的系统课程,让他从想象里的形象一点点“活”起来。
硬件构形
在明确了新一代机器人的设计方向后,工程团队在全新一代机器人的硬件构形上,进一步探索了更深层次的仿生理念与工程优化。
相比上一代 IRON, 新增的肩部与腰部的自由度,让机器人能以更自然的方式完成弯腰、转体、耸肩等复杂而细腻的动作。而腰部结构的重新设计,使得IRON 拥有了灵活的“脊椎”,从而实现人类步态中标志性的连贯“摆臀”节奏。
与此同时,双臂结构的优化进一步拓展了上肢的动态表现,让手臂能执行具有惯性特征的“甩手”动作,使整体步态更具节奏感,也更具“人味儿”。
除此之外,硬件构型工程师需要“照着人体的骨架画蓝图”,参考人体解剖学逻辑进行规划结构。通过腿部和腰部的自由度,让动力的传导形成一条协调的力学链路,既稳又灵活,像是给机器织上了一副能伸能弯的“力学筋骨”。
要打造如此“类人逻辑”的人形机器人,并不是件容易的事。
为此,工程师重新设计了多种关节执行器,使其体积大大缩小,在极其紧凑的空间内依照人体结构进行排布。让机器人的运动,展现出流动的机械之美。
运动控制
而在具体的能力展现过程中,如何让这些部件协调运作,实现流畅的步态,就取决于运动控制的设计。
为了让机器人学会更自然、更像人的走路方式,工程师采集了真人模特的步态数据。那些关于“台步”的细节——比如重心的摆动、肩线的节奏,都被精准地记录下来,成为他“学习走路”的第一课。
在数据处理阶段,运控工程师开发了一套新的动作重映射算法,让机器人在模仿人类步态的同时,避免了滑步和碰撞。
在强化学习算法的加持下,经过仿真训练,机器人逐渐掌握了人类自然步态, 使得上机测试的成功率大大提升,并顺利从仿真环境过渡到真实世界。IRON学会了像人一样走出轻盈而有韵律的台步,如同“被赋予了生命”。
在拟人的路上,小鹏机器人不断挑战极限,让机械更像人,更懂人。
也许你,就是与我们一起奔赴未至之境的探索者。
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