荣耀人形机器人“闪电”百米跑出9秒32,速度突破背后是一次系统升级
海滩上踏浪的游玩者
机器人也能在10秒内奔跑过去,但是这个成绩不能简单地和人类田径纪录相提并论。
第二届世界人形机器人运动会竞速项目备赛中,荣耀战队人形机器人“闪电”完成了一次百米测试,成绩为9秒32,峰值速度达到每秒14.5米。单从数字上来说就已经比人类男子百米世界纪录快了9秒58。
但是机器人和人类并不处于同一套竞技条件下,所以更准确的说法应该是闪电在一次测试中跑出了比9秒58更快的成绩而不是改写了人的田径项目的正式记录。这一成绩真正值得关注之处,在于人形机器人已经由“能走、能跑”,进入比拼速度、稳定性以及自主决策的阶段。
8月22日开幕的第二届世界人形机器人运动会,共设置50个赛项。相比首届赛事,本届对自主能力提出了更高的要求:除100米和400米障碍赛外,其他项目都需要机器人独立完成;100米、400米障碍和1500 米等竞速项目也分别设定了更严格的时间要求。
闪电参加过百米、400米大型组及150₀ 米的赛事。短距离冲刺测试的是爆发力,中距离项目检验的是持续奔跑能力,障碍赛还要加上路线判断和环境感知。也就是说机器人不是把电机功率调高就可以了,起步、转向、视觉识别、姿态控制以及热管理任何一个环节出现波动都会影响到最终的成绩。
闪电此前已经有过长距离赛事经验。今年4月19日举行的北京亦庄人形机器人半程马拉松中,荣耀齐天大圣队的闪电以50分26秒净用时夺冠。当时它的运行速度大约为每秒7至8米,而此次百米测试的峰值速度明显更高。
速度提升首先就表现在腿的构造上。研发团队根据长跑运动员身体比例的要求把闪电有效的腿长由原来的0.95米增加到现在的1.05米。腿部变长之后,单步覆盖距离扩大,机器人不需要依靠提高步频来换取速度。
结构调整不是一两个处所。“闪电”重新调整了大小腿的比例,并采用轻量化拓扑结构来降低运动部件的负担;关节模组输出扭矩、响应速度同步增强使机器人高速运动时能更快完成抬腿、落脚以及姿态调整。对于人形机器人来说,真正难的是在高速奔跑的时候还能够保持可控。100米项目中闪电使用纯视觉方案,在髋部这个摆幅比较小的位置加装摄像头来帮助系统判断跑线,减少冲刺过程中出现的偏差。400米项目里加入了雷达探测器用来辅助判断整条路线的方向变化。
起跑同样也是一个容易被忽略的细节。
现场会用秒表监控启动反应,但是由于机器人受遥控设备、本体通信和软件处理时延的影响,在启动效率上不能完全照搬人类运动员的动作模式。
百米成绩每缩短一毫秒,都要在通信链路、控制算法和执行机构等各部分进行逐项优化。闪电的技术路线并不是完全脱离荣耀原有的产业基础的。液冷系统给高强度运动提供散热保障,是消费电子领域技术积累的结果;轻量化设计、硬件可靠性以及精密结构能力同手机产业长期形成的研发经验相关联。金属结构件采用荣耀和产业链伙伴蓝思科技联合开发的方式,包含头部、手臂、髋部和腿部等部位的全部关键部件共132款主要金属结构件。
因此9秒32既是一次测试成绩又是对人形机器人工程能力的一次集中展示。
它说明人形机器人速度上还有待提高,但是要达到真正的成熟还需要在不同的场地、距离以及更复杂的任务中保持稳定。百米冲刺容易产生话题,1500米和障碍赛更能体现底层的能力。闪电接下来的表现比起单个数字更重要的是机器人是否可以跑得快、稳、久才是这场竞速背后的真正看点。
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