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目前世界上跑得最快的四足机器人 , 有多快?
【他们做出了全球跑得最快的机器狗】答案是10.3米/秒 。 也就是说 , 滴答一声 , 它已经冲出10米开外 。
而陆地上跑得最快的哺乳动物是猎豹 , 速度可达约30米/秒 。 追赶甚至超越它 , 是年轻的浙大系机器人公司镜识科技的目标 。
“知道什么是最好的 , 做任何机器人产品就都有了准星 。 ”镜识科技创始人王宏涛说 。 他的另一重身份 , 是浙江大学求是特聘教授、浙大杭州国际科创中心人形机器人创新研究院院长 。
过去10年 , 他也在一路奔跑 , 从清华工程力学系的实验室跑进了机器人竞技的广阔赛道 , 如今正带着团队双线“开战”:一边研发高机动四足及人形机器人 , 不断突破机器人的性能极限;另一边 , 探索机器人进入家庭场景的商业化路径 , 试图让技术真正融入日常、服务生活 。
在狗和“类人”间切换形态
还没见到王宏涛本人 , 就先在他办公室门边瞥见了一个奇特的身影:“薄荷曼波绿”身躯、纯黑四肢的轮足机器人 , 挺直腰板端坐在会议桌边 , 后(下)肢自然垂落 。
这是镜识科技在8月初世界机器人大会上首次亮相的双形态机器人BAOBAO , 可在狗和“类人”间自由切换 。
可在狗和“类人”形态间自由切换
王宏涛将它定义为“未来家庭智能体” , 包含四个要素:它首先得是一个真正的机器人形态 , 不能是玩具;外形不能令人感到威胁 , 尺寸要友好;必须稳定可靠、技术成熟;如果以情感交互为核心 , 它还得支持多样的互动方式 。
相比市面上大多数机器狗 , BAOBAO从出生那刻 , 就往成熟的消费产品方向来打造 。
一旦被需要 , 它便可以成为陪伴小能手:陪你和孩子玩游戏、做瑜伽、聊天 , 内置高品质音箱可化身“移动KTV” , 也可以承担“生活管家”的角色 , 提醒你待会儿有雨记得带伞 , 通过全屋智能系统响应控制指令……
“75厘米的坐高 , 是一个互动时让人比较舒适的高度 。 ”作为两个孩子的父亲 , 王宏涛对家庭机器人有着自己的理解 , “首先得好玩 , 如果连孩子都不愿意玩 , 最终只会吃灰” 。
他希望BAOBAO将来能真正成为家庭的一分子 。
从清华到哈佛再到浙大
造机器人 , 王宏涛属于“半路出家” 。
1996年 , 这位陕西少年踏入清华大学工程力学系 。 那时互联网刚刚兴起 , 学生们若是想上网 , 还得去主楼后的机房排长队 。 王宏涛就是其中之一 。
2004年清华直博毕业后 , 他远赴哈佛大学 。 当时的美国半导体产业兴荣 , 手机与新能源领域被视为两大热门方向 。 王宏涛选择应用物理专业 , 将研究方向转向半导体薄膜材料 。
2009年国际金融危机爆发 , 他站在了人生的十字路口 。 “国内机遇更多 , 发展空间也更广阔 。 ” 王宏涛最终回国加入浙江大学航空航天学院 , 重拾力学老本行;数年后与杨卫院士共同创建浙大交叉力学中心 , 并担任执行主任 , 推动人工智能与力学的交叉融合 。
随着发表的论文越来越多 , 他开始意识到 , 发表文章并不是自己真正想要的 。
王宏涛
从零起步 “手搓”机器人
2016年 , 一段偶然刷到的视频改变了王宏涛的轨迹——画面中 , 一台四足仿生机器人正以约32公里/小时的速度奔跑着 。 它就是波士顿动力研发的“野猫”(WildCat) , 代表了当时四足机器人技术的最高水平 。
视频带来的震撼也让他萌生了一个想法:“我们能不能造出一台超越它?”再仔细琢磨 , 力学底层逻辑与机器人倒是相通 , 但工程实现差距巨大 。
恰在此时 , 他的一位大二学生金永斌提出:“王老师 , 我想做机器人 。 ”
没有经验 , 也没有经费 , 在浙大玉泉校区一间60平方米实验室里 , 两人开始了机器人研发 。
最初的尝试五花八门:人形机器人、轮足式跳高机器人、球形机器人、灵巧手……他们还试验过不同的驱动方式:电机驱动、绞线驱动 , 甚至考虑过人工肌肉和软材料 。 “那种状态放在今天 , 做个机器人爱好者的B站栏目肯定火 。 ”王宏涛说 。
这些早期“手搓”之作 , 如今与最新产品并肩陈列在公司入口处的玻璃展柜中 , 静静诉说着一段从无到有的历程 。
全球最快四足机器人诞生
另一个转折点出现在2017年 。 麻省理工学院(MIT)机械工程副教授Sangbae Kim的研究 , 让王宏涛豁然开朗 。
长期专注于机器人动力学与控制的Kim , 将复杂的机器人运动问题提炼为简洁而有力的力学模型 。 这种高度抽象却系统化的思路 , 让力学出身的王宏涛感到“无比亲切” , “太能理解到其中的点了” 。
他当即决定:停止所有其他项目 , 专注做四足机器人 。
技术的跃进清晰可循:最初的黑豹Ⅰ速度为5米/秒 , 2020年的黑豹Ⅱ概念机提升到8米/秒 , 而最新的黑豹Ⅱ已能达到10.3米/秒 。
正是这台黑豹Ⅱ , 替王宏涛实现了当初那个“痴人说梦”的愿望 。 它如今是全球最快的四足机器人 , 打破了波士顿动力“野猫”保持了十余年的8.89米/秒纪录 。 作为参照 , 博尔特创造的男子100米世界纪录9.58秒 , 平均速度约为10.44米/秒 。
黑豹Ⅱ
和人类田径一样 , 从5米/秒冲向10米/秒并非一帆风顺 。 速度达到6米/秒时 , 黑豹出现了小腿必然折断的问题 , 为此团队研发了“仿跳鼠碳纤维小腿” , 通过在中间加一根碳纤维棒 , 并用不锈钢箍耦合加固 , 最终在重量仅增加16%的情况下 , 刚度提升了135% 。
突破的背后 , 是一系列理论框架的创新 。 “做到黑豹Ⅱ时 , 我们发现MIT的简化模型存在局限 。 它能指明大致方向 , 比如‘小腿越轻越好’ , 帮你做出一个‘还不错’的机器人 。 但要突破极限 , 就必须建立精确的机器人动力学模型 , 基于系统化的优化方法获得各部分质量、惯量以及电机功率、减速比等关键设计参数 。 ”王宏涛解释 , “这就像手指指路和给地图的区别 。 ”
在这8年里 , 团队持续完善这套符号化解析模型 。 这个过程如同挖掘一条没有尽头的隧道 , 越深入越能发现新的奥秘 。
超越生物运动极限
2024年5月11日 , 镜识科技(Mirror Me)正式成立 。 王宏涛和金永斌在这一天决定走出校园实验室 , 投身产业洪流 , “刚好又赶上AI和具身智能爆发的时间节点” 。
镜识二字 , “镜”指复刻和映照生物的运动能力 , 是对性能和效率的追求;“识”代表的是认知和智能 。 这里借用了一个经典的认知实验——镜子测试 , 能识别镜中自我的生物 , 往往已具备高阶智慧 。
在他看来 , “识”可以有多种表现 , 做家务是 , 人机交互也是 。 “交互类应用可以更快落地 , 因为它不涉及对物理空间的改变 , 从而规避因意外碰撞或伤害带来的安全风险 。 ”BAOBAO便是这一理念下的产物 。
“镜”与“识”将在何处融合?答案指向人形机器人 。 它既需要可靠的运动能力与高效本体 , 也须承载类人的智慧 。
“我们决定两者同步发展 。 ”在复刻生物运动能力方面 , 镜识目前已有两大系列——
高机动四足机器人“黑豹”系列:追求极限速度 , 下一代产品目标是15米/秒;
高机动人形机器人“英睿”系列:计划在今年底推出 , 目标速度10米/秒 。
两个系列都是对技术极限的叩问 。 “只有把目标设定在看似不可能完成的高度 , 公司和团队才有发展动力 。 ”王宏涛说 , 陆地上跑得最快的猎豹 , 速度约30米/秒 , “我们相信 , 机器人可以达到甚至超过这一生物极限” 。
一旦实现 , 整个技术攻关过程中所积累的能力体系 , 将使他们能够更快速、更从容地开发任何形态的机器人 。
加快实际场景落地和商业化探索
从王宏涛的办公室走向走廊另一端 , 推门而入 , 新一代黑豹在高速跑步机上疾驰 , 快到拉出了残影;再往前几步 , 一间更宽敞的房间里 , 一只灵巧手正在练习弹奏《克罗地亚狂想曲》 , 不远处 , 另一只机械臂刚结束羽毛球挥拍训练;隔壁是工业四足机器人的训练场 , 布满障碍地形……在各个房间 , 一张张年轻而专注的面孔 , 正围绕这些“未来伙伴”进行调试 。
工业四足机器人阿波罗
待进一步完善后 , BAOBAO也将进入真实家庭场景进行验证 。 “人机交互究竟该以怎样的方式呈现?语音、手势 , 还是其他?只有真正进入家庭 , 直面用户在实际使用中的反馈甚至是吐槽 , 才能不断优化 。 实验室里设想不出答案 。 ”
与此同时 , 王宏涛近期正与一些B端客户探讨BAOBAO的落地场景 。 比如8月初 , 镜识科技与心理服务平台“壹点灵”签署战略合作协议 , 共同探索“AI+机器人+心理服务”的创新融合 。 商业化 , 也在稳步推进 。
回想起这一路 , 从学者到创业者 , 王宏涛坦言 , 自己也经历过相当长时间的犹豫 , 毕竟机器人创业充满了更多不确定性 。
“可正是这种不确定性带来了无尽的可能 , 这是它的魅力所在;也因为迈出第一步 , 才有机会抵达更远的地方 。 ”这条奔赴“极限”的道路 , 正带着王宏涛和他的团队走向曾经不敢想象的未来 。
橙柿互动 记者 童蔚
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