国内高校与产业界在人形机器人领域的探索,正迎来一个关键的里程碑。哈尔滨工业大学机电工程学院的傅一利教授和倪凤雷教授团队,联合校友企业博实(Boshihua),近日正式揭开了其双形态人形机器人系统的面纱。该系统集成了一步一行的双足行走平台与高效灵巧的轮式移动平台,并搭载了自主研发的高性能关节模块、双版本灵巧手以及由“华子日新”人工智能大模型驱动的智能控制系统。这标志着我国在仿人形机器人核心部件及系统集成层面,迈出了系统性的重要一步。
双形态机器人:一机多能,应对复杂任务的精准适配
针对不同的应用场景,该团队精心设计了两款差异化的人形机器人:
– 双足人形机器人:面向非结构化、复杂地形(如工厂巡检、灾难救援现场),具备出色的动态平衡与越障能力。
– 轮式人形机器人:专注于室内平坦环境下的服务、运输与精密作业,在效率与稳定性之间取得巧妙平衡。
无论是哪种形态,机器人均配备了7自由度的串并联混合式机械臂,支持全关节力控。这意味着在与人类协同作业时,机器人能够实现平滑、安全的精细操作,例如抓取易碎物品或辅助组装作业。
自主研发核心组件:轻量化与高负载并存,力控精度引领行业
在关键的驱动单元方面,实现了一系列技术突破:
– 回转关节:自主研发的谐波减速器集成力矩传感器,实现了5kg的负载能力,自身重量仅为5kg。腿部关节峰值扭矩高达400Nm,足以支撑稳定的行走及重载能力。
– 直线关节:深度集成传感器与控制器,最大推力可达10,000N,满足高强度作业需求。
– 双版本灵巧手解决方案:
– 高性能版:20个关节,15个主动自由度,适合精密装配任务;
– 轻量版:11个关节,7个主动自由度,侧重长时服务任务。
两款灵巧手均采用原创的刚性驱动绳传动,单指末端指尖动力学力可达30N以上,并配备双编码器与力矩传感器,实现基于反馈的力控,确保抓取过程的平稳顺滑。
智能大脑:“华子日新”大模型赋能任务理解与执行
机器人的智能核心,由哈尔滨工业大学自主研发的“华子日新”人工智能大模型担纲。其核心能力包括:
– 自然语言交互:能够理解复杂的语音指令。
– 任务分解能力:能将“请帮我整理工具台”这类指令,拆解为识别、抓取、放置等一系列子任务。
– 多模态感知融合:融合视觉、力觉、语音等信息,实现环境的深度适应。
控制层面则采用了模型预测控制(MPC)策略,即使在复杂地形和动态交互场景下,也能保持高度的稳定性。
产学研深度融合:博实助力技术落地
博实(Boshihua)作为哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室孵化的高科技企业,自1997年成立以来,始终深耕工业自动化领域。此次,博实深度参与了从核心部件研发到系统集成的全流程,为技术成果的工程化与产业化转移提供了坚实支撑。
AI时代观察:从“能动”到“能思能行”,中国机器人进入系统创新新阶段
哈尔滨工业大学此次发布的成果,不仅体现在硬件性能的突破,更彰显了团队在感知、决策、执行全栈自主研发的能力。在全球人形机器人竞争格局中,中国正从“参数跟随”走向“场景定义”。而双足与轮式并举的双平台策略,则体现了务实、兼顾不同应用场景的清晰路线图。这一系列进展,预示着中国在人形机器人领域,正加速从单一技术攻坚,迈向多维度、系统性的全面进步。