主持人一聲令下，通體黑灰色的機器人從屏風后跑了出來，雙臂靈活地前后擺動，一只腳穩穩落地、另一只腳緊跟著抬起，跑步姿勢與人幾乎一模一樣。當跑到觀眾席的邊緣，它還知道轉個身再回到中央。

昨天（4月27日），全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人“天工”在北京驚艷亮相。研發它的北京人形機器人創新中心介紹，“天工”能以6公里/小時的速度穩定奔跑，處于世界領先水平。

“天工”很苗條，身高1.63米，體重只有43公斤。它每條腿上有6個關節、手臂上有3個關節，活動自如。與此前發布的人形機器人不同，“天工”采用了成本更低的純電驅技術，并達到了世界領先水平的“擬人奔跑”。

北京人形機器人創新中心總經理熊友軍介紹，“天工”對復雜環境有更強的適應性，在行走及奔跑時更快速、更擬人，已實現6公里/小時的穩定奔跑。同時，在盲視情況下“天工”能夠平穩通過斜坡和樓梯，遇到磕絆、踏空等情況時也可敏捷調整步態。

然而，讓人形機器人像人一樣跑起來并非易事。“這對機器人的結構挑戰非常大。”熊友軍解釋，腳在離地時需要高爆發力，關節扭矩比直立行走增加三四倍；腳在落地時也會產生強大的反作用力；跑的過程中會有騰空的動作，可能導致不穩定、容易摔倒。

為了讓“天工”穩穩地跑起來，研發人員在機器人身上專門配備了多個視覺感知傳感器、每秒550萬億次操作算力、高精度的慣性測量單元和3d視覺傳感器，解決基本運動控制問題。身上配備的高精度六維力傳感器，則能給它提供精確的力量反饋。

實現快速、穩定、優雅地擬人奔跑，也得益于“天工”采用了自主研發的全新人形機器人運動技能學習方法——基于狀態記憶的預測型強化模仿學習。形象地說，就是提前為機器人采集大量人類運動視頻等數據，提煉出運動時各個關節的位置、速度信息供其“學習”，通過模仿讓人形機器人能應對各種情況。

在此之前，行業內有采用過模型預測、強化學習等運動控制解決方案，但都存在一定缺憾。“天工”使用的方法既解決了單一的強化學習帶來的定位精度差的問題，又解決了傳統模型預測控制方法環境適應性差的問題，達到更穩健、更擬人、更泛化的效果，可進一步推動規模化商業應用。

據悉，“天工”作為母平臺，具備開源開放性和兼容擴展性，可以實現開放調用通訊接口、靈活擴展軟硬件等功能模塊，充分滿足不同應用場景下需求。這樣一來，其它機器人企業就可以避免重復投資和研發，直接采用母平臺進行更個性化的設計或在此基礎上進一步開發。

人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的又一個顛覆性產品。隨著技術迭代和產業發展，未來，人形機器人也有望走進尋常百姓家。去年11月，國內首家省級人形機器人創新中心——北京人形機器人創新中心在經開區成立。目前，創新中心正在攻克多項共性技術難題。熊友軍介紹，未來創新中心將持續迭代“天工”人形機器人通用平臺，探索“通用具身智能平臺”。

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