8月8日，騰(teng)訊正(zheng)式(shi)發布Max二代機(ji)器人（以下簡稱Max）。記者獲悉，Max能(neng)夠在梅花(hua)樁上完成旋轉踏(ta)步、單(dan)樁跳躍、雙輪站立(li)等高難度動作。同時，過樁速度達到(dao)“前輩”Jamoca的4倍(bei)。
依托于機器人視(shi)覺定位、地形(xing)識別、全向六自由度運(yun)動(dong)規劃(hua)、高精(jing)度模型(xing)預測控制等技(ji)術，Max能(neng)(neng)夠(gou)對(dui)復雜(za)(za)地形(xing)進行(xing)精(jing)確識別，并且根據(ju)地形(xing)實時想好步子(zi)，避免踩歪、打滑、摔倒(dao)等風險。通過梅(mei)花(hua)樁(zhuang)復雜(za)(za)地形(xing)場(chang)景(jing)，以(yi)及(ji)精(jing)確落點跳躍(yue)等條件設置，成功驗證了Max對(dui)復雜(za)(za)地形(xing)的適應能(neng)(neng)力(li)。
據了(le)解，Max是由騰訊(xun)Robotics X實(shi)(shi)驗室自(zi)研的(de)多模態四足機器人，采用原創的(de)腿(tui)輪一(yi)體的(de)本體設計，實(shi)(shi)現(xian)了(le)“崎嶇路面(mian)走得(de)穩，平坦路面(mian)跑(pao)得(de)快”。相比一(yi)代，Max在(zai)視(shi)覺(jue)感知、軌(gui)跡(ji)規劃、運(yun)(yun)動控制等方面(mian)實(shi)(shi)現(xian)技術創新，標志(zhi)著騰訊(xun)在(zai)機器人靈敏運(yun)(yun)動研究(jiu)上(shang)取得(de)了(le)新的(de)突破(po)。
Max展(zhan)現靈敏運動能力 完成空翻下樁(zhuang)等高難度動作
在騰訊 Robotics X 實驗室為Max設(she)置的(de)測試場景中，Max需要快速通過一個(ge)陣列全長10米(mi)，高0.8米(mi)（約為Max身高2倍）高低起(qi)伏(fu)的(de)梅花(hua)樁陣列。
想要順利通過(guo)這一(yi)復雜(za)地(di)形，Max面對(dui)的(de)挑戰重(zhong)重(zhong)。首(shou)先，Max需要實時地(di)形識別、建(jian)圖，以應對(dui)密集細桿(gan)梅花樁這種(zhong)復雜(za)并(bing)帶(dai)有輕微(wei)晃動(dong)的(de)地(di)形。
看準地(di)形后，Max需要根據地(di)形規劃適合的(de)運動(dong)軌跡(ji)，自動(dong)調整俯仰、側身與轉向，從而適應高(gao)低起伏的(de)地(di)形。
官方發(fa)布的(de)視頻中(zhong)，Max在極端地形中(zhong)展現出極好的(de)動作控制(zhi)能(neng)力，能(neng)夠(gou)精準感知到自(zi)身和梅花樁的(de)位置(zhi)，找準樁面中(zhong)心，動作連貫，落點準確(que)，在窄小的(de)樁面完成了快速行走、踏步(bu)旋(xuan)轉、單(dan)樁跳躍、雙輪(lun)站立等一系列動作。
從結果來看，Max在持續高頻的沖擊條件下，定(ding)位精度(du)累計誤(wu)差小(xiao)(xiao)于1%，地形識別(bie)精度(du)小(xiao)(xiao)于2cm。
為更好保障Max力控(kong)精準度，騰訊(xun)Robotics X實驗(yan)室在機(ji)器人移動能力和機(ji)身本體(ti)設計上(shang)都做了改良。Max具備觸(chu)地檢(jian)測能力，可準確判斷足(zu)端觸(chu)地狀態，進行質心軌跡規(gui)劃與柔順(shun)力控(kong)，避(bi)免身體(ti)的(de)大幅(fu)度振蕩以及足(zu)端觸(chu)地后(hou)的(de)反彈，確保落(luo)地平穩與運動流暢。
同時，Max的機身(shen)本(ben)體(ti)在2021年版本(ben)基礎上，完成了(le)結構和(he)電氣系統的大量優化，能夠應(ying)對(dui)跑、跳、翻等(deng)高動(dong)態(tai)動(dong)作產生的持續強力沖(chong)擊，保(bao)證(zheng)了(le)本(ben)體(ti)的穩定性和(he)可靠性。
除移動(dong)表現的進步之外，Max在(zai)(zai)運動(dong)效率方(fang)面也(ye)有(you)顯(xian)著提升(sheng)。Max在(zai)(zai)完(wan)成跳躍(yue)、空翻等高(gao)難(nan)度動(dong)作時，可規劃出最(zui)省力的運動(dong)軌跡，即(ji)如何讓所需的驅動(dong)力最(zui)小化(hua)。
具體來講，Max可以根據目標跳躍距離、跳躍高度以及關節力矩限制等條件，計算出最優的跳躍軌跡，兼容四腳跳（Pronking）和雙腳跳（Bounding）等步態。
自研模型算法(fa)、深度強化(hua)學(xue)習讓Max動(dong)作更靈動(dong)
騰訊Robotics X實驗室(shi)于2018年成立(li)，致(zhi)力(li)推進(jin)人機(ji)(ji)協(xie)作的下一(yi)代機(ji)(ji)器(qi)(qi)人研(yan)究(jiu)，打造虛(xu)擬世(shi)界(jie)到真實世(shi)界(jie)的載體與(yu)連接器(qi)(qi)。目前實驗室(shi)研(yan)究(jiu)方(fang)向包括作為機(ji)(ji)器(qi)(qi)人基(ji)礎技術的感知能(neng)力(li)，以及(ji)靈敏運(yun)動(dong)、靈巧操(cao)控(kong)、智能(neng)體三大支柱技術，致(zhi)力(li)于智能(neng)協(xie)作機(ji)(ji)器(qi)(qi)人。
據官方介紹(shao)，Max原創性(xing)地融(rong)合了機器人腿式與(yu)輪式運(yun)動(dong)模態，從(cong)硬件上(shang)的(de)機械和電路設計(ji)，到軟件上(shang)的(de)系統框架(jia)和控(kong)制(zhi)算法創新，使得(de)Max在崎嶇路面(mian)走得(de)穩，在平(ping)坦路面(mian)跑得(de)快，更契合人類社會的(de)現實環境。
此次的梅花(hua)樁升(sheng)級挑(tiao)戰(zhan)是(shi)騰訊(xun)輪腿(tui)融(rong)合機器人(ren)靈敏運動技術(shu)的進一(yi)步突破(po)。依托于團隊自研的單目視覺慣性定位、全(quan)新的六維全(quan)向運動實時(shi)規(gui)劃、非線性軌跡優化、高精度模型(xing)預測控(kong)制(zhi)等算法(fa)的支持，實現了更高精度的身體位置(zhi)與姿態控(kong)制(zhi)。
為(wei)更好完成跳躍、空翻(fan)等高動(dong)態動(dong)作所帶來的對機器(qi)人控制(zhi)精度(du)的挑戰，團隊結合離線最優跳躍軌跡規(gui)劃(hua)及(ji)實時(shi)平衡運動(dong)軌跡規(gui)劃(hua)，自研了模型預測控制(zhi)算法（Chi et al., A ;Linearization of Centroidal Dynamics for the Model-Predictive Control of Quadruped Robots, ICRA 2022）。
與(yu)此同(tong)時，騰訊Robotics X實驗室(shi)也正利用(yong)深(shen)度強化學習等AI技術，推進機(ji)器人(ren)智能研究，讓機(ji)器人(ren)在虛擬環境中(zhong)自(zi)主學習，更好(hao)地適應復雜環境的變化。
不同于預(yu)先設計好(hao)規則之后做重(zhong)復任務的(de)(de)(de)工業機器(qi)人，騰訊RoboticsX實(shi)驗室更關注機器(qi)人的(de)(de)(de)自(zi)主特性研(yan)究，目的(de)(de)(de)就是(shi)要(yao)在有很(hen)大不確定性的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)環境(jing)里，能夠實(shi)現機器(qi)人的(de)(de)(de)自(zi)主判斷、自(zi)主決策，并自(zi)主完成任務。
據實驗室研究人員介(jie)紹，基于深度強化(hua)學(xue)習與sim2real等技術，Max用幾個小時就能初步(bu)學(xue)會(hui)自然(ran)靈動(dong)的(de)步(bu)態。
作為騰訊Robotics X實驗室自(zi)研(yan)(yan)的(de)多模態四足(zu)機器(qi)人移動技術平臺(tai)，Max的(de)相關新(xin)技術與(yu)算(suan)法同(tong)時具備良好的(de)遷移性，為實驗室研(yan)(yan)發其他類(lei)型的(de)移動機器(qi)人、適配潛在應用場景沉(chen)淀技術與(yu)經驗。
未來，騰訊 Robotics X實驗(yan)室還將在機器人行(xing)業(ye)做(zuo)全方(fang)位(wei)、多(duo)領域的(de)探索，向人機共(gong)存、共(gong)創、共(gong)贏的(de)未來不斷邁進。
