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稚晖君人形机器人问世:大模型加持,会自己换胳膊,要上生产线造车(1)
机器之心 | 2023-08-19 06:52:44    阅读:133   发布文章

从零开始,不到半年就造出人形机器人,还自带软硬件体系。

大模型技术的新一波浪潮:具身智能,已经有了重要进展。
刚刚,稚晖君的创业公司「智元机器人」开了自己的第一场发布会。

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稚晖君(彭志辉)于去年底宣布离职创业,人们都在关注他在机器人与大模型方向探索的新实践。今天在上海,他成立的智元机器人终于发布了首款产品「远征 A1」。
在现场,机器人走上了讲台,这是稚晖君创业以来交出的第一份答卷。

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远征 A1 不仅长得像人,也有着近似人类的一系列数据:它身高 175cm,重 53kg,最高步速达到 7km/h,全身有 49 个自由度,可以承重 80kg,单臂最大负载 5kg。这款机器人在双足行走、智能任务、人机互动等领域展现了业界领先的能力。

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稚晖君表示:「远征 A1 是我们的第一台通用型智具身智能机器人,它融合了各种先进的本体控制、感知、认知和决策的智能技术,基于当前 AI 领域前沿的大语言模型,以及我们自研的视觉控制模型,完成了一系列创新。」
此前,很多机器人产品大多具备 20 余个自由度。据介绍,远征 A1 的 49 个自由度是考虑到实际应用场景,如汽车生产过程中整理线束、拧螺丝、总装等任务来确定的。它虽然是个人形机器人,但从一开始就面向工业制造:

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未来也可以成为人们日常生活的助手:

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「远征 A1」是模块化的,可以面向不同任务,自己给自己换组件:

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稚晖君表示,把机器人做得像人,是因为现在的世界一直是为人形态而设计的,人形机器人可以在大量工作中直接应用现有工具、任务和场景,同时更具有亲和力。但想让机器人模仿人类,需要在机械设计、运动和感知等方面解决很多挑战。
自研电机,模块化设计

用两条腿来走路,又能够拥有生产力,这意味着硬件设计要有强大的能力。智元机器人构建了一套自研的硬件系统,包括关节电机、灵巧手等。如果从零部件算,整个机器人的国产化率在 80% 以上。
自研核心关节电机 PowerFlow
如果想让人形机器人行动灵敏、准确,它的关节需要满足很多条件,比如体积小、重量轻、功率密度高、能量利用效率高、响应带宽高、耐冲击等等。其中,核心关节不仅是让人形机器人更加灵活、更加自由的关键,也是未来实现规模量产、低成本制造的重要门槛之一,稚晖君在现场解释说。
为了实现这些目标,智元团队自研、设计了一款专用关节 ——PowerFlow。
这个关节采用了准直驱的方案,它的优点是功率高、不需要传感器(可以用电机电流判断力矩),通过电流直接做力矩控制,价格低。
为了增加功率密度,远征 A1 的关节模组还集成了液冷循环散热系统。搭配上自研的一体化矢量驱动控制器,整个关节的峰值扭矩可以达到 350Nm。不过,稚晖君表示,他们还没有测到扭矩的真正上限,估计潜力比想象中高。而且,由于水冷散热的加持,它可以保持更长时间的峰值扭距输出,而重量仅为 1.6 公斤。

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这个关节还有个非常有意思的设计,它让机器人的膝关节向后弯曲,而不是和人一样向前。稚晖君解释说,这是为了让机器人干活更加方便,毕竟再好的人造关节也不可能让机器人像人一样那么灵活,反屈膝关节的设计可以让它拥有更大的操作空间。

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自研灵巧手 SkillHand
要想让机器人更好地干活,手是另外一个关键部件,因此智元研发了灵巧手 SkillHand。这个灵巧手有 12 个主动自由度、5 个被动自由度,而且所有驱动都是内置的。
考虑到这个灵巧手未来将面对精密制造场景,智元在它的指尖安装了一些传感器。其中,视觉传感器可以分辨操作物的颜色、材质。基于各种算法的数据融合,指尖还可以做到近似的触觉压力传感器效果。由于这些传感器可以帮助机器人实现末端的视觉闭环,整机的电机精度需求得以降低。

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有意思的是,如果场景需要,这个机器人其实可以自主更换灵巧手,比如把手换成螺丝刀。稚晖君说,这是模块化设计思想在他们机器人中的体现。类似的模块化设计还可以让机器人由腿式变成轮式,「这是它通用性的一个体现」。


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