无(wu)磕碰(peng)、不(bu)踩棱、不(bu)踏空，在北京的一(yi)个公园内，天工平稳(wen)攀登了(le)134级台(tai)阶。这些台(tai)阶的高度不(bu)一(yi)，台(tai)阶缝隙甚(shen)至还存在破损和松动(dong)，对人来说都会(hui)有一(yi)定攀爬难度，天工是怎(zen)么实现的？

这台(tai)机器人就是全球首(shou)个在户外场景(jing)实现100多台(tai)阶攀爬的人形机器人“天工”。它(ta)之所(suo)以能够增长(chang)这样(yang)的本领(ling)，其实主要依(yi)赖于(yu)它(ta)新增加的两个装备。

它(ta)的头部(bu)有一(yi)个激光雷达，而在它(ta)的腹部(bu)也就是我们人类肚脐眼的这个位置(zhi)，增加了(le)一(yi)个摄(she)像头，这样(yang)的两个装备组合在一(yi)起，就为天工打开了(le)一(yi)个新的视觉“眼睛”。通过对周围环境视觉信号(hao)的实时捕捉，可以让“天工”在复杂的环境过程当(dang)中自主的进行识别和行动(dong)，从(cong)而让“天工”顺(shun)利实现依(yi)靠视觉融(rong)合感知的上下台(tai)阶。

视觉的融(rong)入(ru)，相当(dang)于(yu)给机器人又增加一(yi)层复杂的数据输(shu)入(ru)，他们要在极(ji)短时间内，完成计算和运动(dong)控制，决策和行动(dong)时往往“失之毫厘，谬以千里。”

团队介绍，我们看到的人形机器人大多都是不(bu)具备视觉感知能力的“盲人”。这些没有视觉感知能力的机器人要依(yi)靠提(ti)前建模，迈出固定步幅(fu)去上台(tai)阶，或者依(yi)赖仿真训练的经验，尝试碰(peng)触障碍物的位置(zhi)，再去判断如何迈步，在一(yi)些陌生场景(jing)下，踏空摔倒就很常见了(le)。

国地共建具身智能机器人创新中心(xin)天工项目人员魏嘉星介绍，对于(yu)人形机器人来说，要做到这种(zhong)稳(wen)定的感知行走，对于(yu)它(ta)的整个计算能力是有非常高的要求的。要保持50毫秒以内的高频率视觉更(geng)新，同时，把(ba)视觉感知的一(yi)些信息和本体信息，在虚拟(ni)仿真训练的世界里面进行部(bu)署。部(bu)署好了(le)之后，会(hui)有成百上千台(tai)机器人结合这种(zhong)算法去进行这样(yang)的优(you)化和迭代。把(ba)这个效果训练好之后，然后再部(bu)署到真实物理世界的机器人身上，就可以让它(ta)具备一(yi)个很好的感知行能。

而之所(suo)以把(ba)摄(she)像头放在了(le)机器人的“肚脐眼儿”上，是为了(le)能够让摄(she)像头更(geng)好的看清脚向前行进的道路，但即(ji)便如此，它(ta)所(suo)能获取的环境信息还是十分有限。

魏嘉星介绍，人形机器人在行走的过程中，还会(hui)摆动(dong)它(ta)的身体，它(ta)的手(shou)部(bu)或者它(ta)的腿部(bu)也会(hui)对这个信息进行一(yi)定的遮挡。通过对于(yu)运动(dong)算法的一(yi)个突破，能够让机器人从(cong)有限的信息推测出更(geng)多全面的这些信息，从(cong)而让人形机器人能够更(geng)清晰(xi)了(le)解到周遭的环境，实现更(geng)稳(wen)定的行走和阶梯(ti)的攀爬。

打造更(geng)实用的机器人 “天工”多项技能升级

应对复杂地形的移动(dong)能力提(ti)升，将(jiang)成为人形机器人走出实验室，在真实环境执行任务，甚(shen)至在山地、雪地救援、废墟等(deng)极(ji)端环境下作业的基础，而具备这些泛化能力对机器人的训练提(ti)出了(le)很大的挑战。

让人形机器人变得真正可用，就要在各(ge)方面去提(ti)升它(ta)的性能。比如，2024年4月份“天工”第一(yi)次和大家见面的时候，它(ta)的奔跑速度是每(mei)小时6公里。而在不(bu)到一(yi)年的时间，它(ta)的奔跑速度也进行了(le)指数倍数级的提(ti)升。

从(cong)曾经的速度不(bu)如人到现在和人类齐(qi)头并进，“天工”实现了(le)奔跑速度的飞跃。目前，“天工”的最大奔跑时速已提(ti)高至12公里每(mei)小时，速度性能提(ti)升可以让他更(geng)好的完成各(ge)类任务。不(bu)仅如此，它(ta)还能在雪地进行高速奔跑，松软湿滑的地面也能维持住平衡。“天工”同样(yang)成为了(le)全球首(shou)例可实现雪地奔跑的人形机器人。

魏嘉星介绍，雪地这种(zhong)场景(jing)下非常滑，而且是比较容易变形的。对于(yu)人类来说，其实人类通过我们过往的一(yi)些经验能够做出一(yi)些本能的反应。对于(yu)机器人来说，在这种(zhong)虚拟(ni)仿真的场景(jing)下面，一(yi)方面会(hui)给机器人部(bu)署一(yi)些随机性和泛化性的场景(jing)和任务，让它(ta)具备更(geng)强的泛化性。另一(yi)方面，也会(hui)给机器人注入(ru)一(yi)段短时记忆，让它(ta)能够知道在现在这个情况(kuang)下，能够如何更(geng)好进行本体的自我控制。

“天工”的第一(yi)份工作：电(dian)力巡检员

“天工”技能的提(ti)升，为具身智能机器人规模化应打下了(le)基础。什么时候机器人不(bu)仅能唱歌(ge)跳舞，还能帮我们干点(dian)儿活儿，成为了(le)人们的期待。这几天，打工人“天工”上岗了(le)。

打工人“天工”的第一(yi)份工作是一(yi)位电(dian)力巡检员。只见他走进配电(dian)室，手(shou)持检测仪对多台(tai)电(dian)柜进行多点(dian)位局部(bu)放电(dian)检测，高效完成巡检任务。同时，“天工”还能顺(shun)利完成合闸、分闸等(deng)操作任务，无(wu)缝融(rong)入(ru)为人类设(she)计的电(dian)力巡检环境中。但发挥如此稳(wen)定的“天工”，在日常训练中却要面对很多不(bu)稳(wen)定的场景(jing)。

增强机器人的能力，还要增加它(ta)的抗干扰性。比如，这个20斤的大球，在它(ta)晃动(dong)过程当(dang)中要和机器人进行对抗，当(dang)它(ta)摆动(dong)特别大的时候，冲撞产生的力量是非常大的。机器人面对这样(yang)的挑战，需要保持相对稳(wen)定性和平衡力。

如此重的球，直接砸(za)在了(le)“天工”身体上，说实话，幸亏“天工”是钢铁之躯，不(bu)然真的要喊疼。它(ta)简单调整步伐，很快就站(zhan)稳(wen)了(le)脚步。之所(suo)以做这种(zhong)击打训练，目的就是让机器人在面对任何一(yi)种(zhong)突如其来的冲击如大风天气等(deng)，依(yi)然能够稳(wen)稳(wen)执行任务。

团队介绍，“天工”目前具备的技术能力未来将(jiang)纳(na)入(ru)国创中心(xin)所(suo)打造的开源开放生态(tai)。通过技术共享(xiang)降低行业创新门槛，加速具身智能机器人在千行百业的规模化落地。

来源：央视网