8月8日，騰訊正式發(fa)布Max二代機器人（以下簡稱Max）。記者獲悉，Max能夠在梅花樁(zhuang)(zhuang)上(shang)完成旋(xuan)轉踏步、單(dan)樁(zhuang)(zhuang)跳躍(yue)、雙(shuang)輪站(zhan)立等高難度動作。同時，過樁(zhuang)(zhuang)速度達到(dao)“前輩”Jamoca的(de)4倍。
依托(tuo)于機器人(ren)視覺定位(wei)、地(di)形(xing)(xing)識別、全向六自(zi)由度(du)運動規劃、高精度(du)模型預(yu)測控制等(deng)技術，Max能夠(gou)對(dui)復(fu)雜(za)地(di)形(xing)(xing)進行精確識別，并且根據地(di)形(xing)(xing)實時(shi)想(xiang)好(hao)步子，避免踩歪、打滑、摔倒(dao)等(deng)風險。通過梅花樁復(fu)雜(za)地(di)形(xing)(xing)場景，以(yi)及精確落點跳躍等(deng)條(tiao)件設(she)置(zhi)，成功驗證(zheng)了(le)Max對(dui)復(fu)雜(za)地(di)形(xing)(xing)的適應能力。
據了解，Max是(shi)由騰(teng)訊Robotics X實(shi)驗室自(zi)研(yan)(yan)的(de)多(duo)模態四足機器(qi)人，采用原創的(de)腿輪(lun)一體(ti)的(de)本(ben)體(ti)設計，實(shi)現了“崎嶇路(lu)面(mian)(mian)走得(de)穩，平(ping)坦(tan)路(lu)面(mian)(mian)跑得(de)快”。相比一代，Max在視覺感知、軌跡規劃、運(yun)動(dong)控制等方(fang)面(mian)(mian)實(shi)現技術創新，標志著騰(teng)訊在機器(qi)人靈敏運(yun)動(dong)研(yan)(yan)究(jiu)上(shang)取得(de)了新的(de)突破。
Max展現(xian)靈敏運(yun)動(dong)能力 完成(cheng)空(kong)翻下樁等高難度動(dong)作
在騰訊 Robotics X 實(shi)驗室為Max設置的測試場景中，Max需要快速通過一個陣(zhen)列全長10米，高(gao)0.8米（約為Max身高(gao)2倍）高(gao)低起伏的梅(mei)花樁陣(zhen)列。
想(xiang)要順利(li)通(tong)過這一復雜地形(xing)(xing)，Max面對的挑戰重(zhong)重(zhong)。首先，Max需要實(shi)時地形(xing)(xing)識(shi)別、建圖，以應對密集細桿梅花(hua)樁這種復雜并帶有(you)輕微晃動的地形(xing)(xing)。
看準地(di)形后，Max需要根(gen)據地(di)形規劃適(shi)(shi)合的運動軌跡，自動調整俯仰(yang)、側身與轉向，從而適(shi)(shi)應高低起(qi)伏的地(di)形。
官方(fang)發布的(de)視頻中(zhong)，Max在(zai)極端地形中(zhong)展現出(chu)極好(hao)的(de)動作控制(zhi)能力，能夠精準感知到自身和梅花樁(zhuang)(zhuang)的(de)位置，找準樁(zhuang)(zhuang)面中(zhong)心，動作連貫，落點準確，在(zai)窄(zhai)小的(de)樁(zhuang)(zhuang)面完成了快速行走(zou)、踏步旋轉、單樁(zhuang)(zhuang)跳(tiao)躍(yue)、雙輪站立(li)等一系列動作。
從結果來看，Max在持續高(gao)頻的沖擊條(tiao)件下，定位(wei)精度累(lei)計誤差小于(yu)1%，地形識(shi)別精度小于(yu)2cm。
為(wei)更好保障Max力控精準(zhun)(zhun)度，騰訊Robotics X實驗室在機(ji)器人移動(dong)能(neng)力和機(ji)身(shen)本體(ti)設計(ji)上都(dou)做了改良(liang)。Max具備(bei)觸地(di)檢測能(neng)力，可準(zhun)(zhun)確(que)判斷足(zu)端(duan)觸地(di)狀態(tai)，進行質心軌跡規劃與柔順力控，避免身(shen)體(ti)的(de)大幅度振蕩以及足(zu)端(duan)觸地(di)后的(de)反彈，確(que)保落地(di)平(ping)穩與運動(dong)流(liu)暢。
同時(shi)，Max的機身本體(ti)在2021年版本基礎(chu)上，完成了結構和電氣系(xi)統的大量(liang)優(you)化(hua)，能夠應對跑(pao)、跳、翻等高(gao)動態(tai)動作產生的持續(xu)強(qiang)力(li)沖(chong)擊，保證了本體(ti)的穩定(ding)性和可靠(kao)性。
除移動(dong)(dong)表現的進步之(zhi)外，Max在運動(dong)(dong)效率方面也有顯著提升。Max在完成跳躍、空翻等高(gao)難度動(dong)(dong)作時，可規劃出最(zui)省力(li)的運動(dong)(dong)軌跡，即如何讓所需的驅動(dong)(dong)力(li)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(du)強化學習讓Max動(dong)作更靈(ling)動(dong)
騰(teng)訊Robotics X實(shi)驗室于2018年成(cheng)立(li)，致(zhi)力(li)(li)推進人機(ji)(ji)協作(zuo)的(de)下一代機(ji)(ji)器(qi)人研(yan)究(jiu)，打造(zao)虛(xu)擬(ni)世界到真實(shi)世界的(de)載體與連接器(qi)。目(mu)前(qian)實(shi)驗室研(yan)究(jiu)方向包括作(zuo)為機(ji)(ji)器(qi)人基礎技(ji)術(shu)的(de)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li)(li)，以及靈敏運(yun)動(dong)、靈巧操控、智能(neng)體三大支柱(zhu)技(ji)術(shu)，致(zhi)力(li)(li)于智能(neng)協作(zuo)機(ji)(ji)器(qi)人。
據(ju)官方介(jie)紹，Max原創性地融合了機(ji)器人腿(tui)式與(yu)輪式運動模(mo)態(tai)，從硬件上的機(ji)械和(he)電路(lu)設計(ji)，到軟件上的系統框架和(he)控制算法創新，使得Max在(zai)崎(qi)嶇路(lu)面(mian)走得穩，在(zai)平坦(tan)路(lu)面(mian)跑(pao)得快，更契合人類社會的現實環境。
此次的(de)梅(mei)花樁升級挑戰是騰訊(xun)輪(lun)腿融合(he)機(ji)器人靈(ling)敏運動(dong)技術的(de)進(jin)一步突破。依(yi)托(tuo)于(yu)團隊自研的(de)單目視覺慣性定位、全新的(de)六維全向運動(dong)實時規劃、非線性軌(gui)跡優化、高(gao)精度模型預(yu)測控(kong)制等算法(fa)的(de)支持，實現(xian)了(le)更高(gao)精度的(de)身體位置與姿態控(kong)制。
為更好完成跳(tiao)躍、空翻等高(gao)動(dong)態動(dong)作所(suo)帶來的對機器人(ren)控(kong)制(zhi)精度(du)的挑(tiao)戰，團隊結合離(li)線最優跳(tiao)躍軌跡規(gui)劃及實(shi)時平衡運動(dong)軌跡規(gui)劃，自研了模型(xing)預測(ce)控(kong)制(zhi)算法（Chi et al., A Linearization of Centroidal Dynamics for the Model-Predictive Control of Quadruped Robots, ICRA 2022）。
與此(ci)同時，騰訊Robotics X實驗(yan)室(shi)也正(zheng)利用深度強化(hua)(hua)學(xue)習(xi)等AI技(ji)術，推(tui)進機(ji)器(qi)人智能研究，讓機(ji)器(qi)人在虛(xu)擬環(huan)境中(zhong)自主學(xue)習(xi)，更好(hao)地適應(ying)復(fu)雜環(huan)境的變化(hua)(hua)。
不同于(yu)預先(xian)設計好(hao)規則之后做重復任務的工業機器(qi)人(ren)，騰(teng)訊RoboticsX實驗室更(geng)關注機器(qi)人(ren)的自(zi)(zi)主特性(xing)研究，目(mu)的就是要(yao)在(zai)有很(hen)大(da)不確(que)定性(xing)的動(dong)態環境里，能夠實現機器(qi)人(ren)的自(zi)(zi)主判(pan)斷、自(zi)(zi)主決策(ce)，并自(zi)(zi)主完成任務。
據實驗室研(yan)究人員(yuan)介紹，基于深度強化學習與sim2real等(deng)技(ji)術，Max用(yong)幾個小時(shi)就能(neng)初步學會自(zi)然(ran)靈(ling)動的步態。
作為騰訊Robotics X實驗(yan)室自(zi)研的(de)多(duo)模(mo)態(tai)四(si)足(zu)機器(qi)人移動(dong)技術(shu)平(ping)臺，Max的(de)相關新技術(shu)與算法同時具備良好(hao)的(de)遷(qian)移性，為實驗(yan)室研發(fa)其(qi)他(ta)類型的(de)移動(dong)機器(qi)人、適(shi)配(pei)潛在應(ying)用場景沉淀技術(shu)與經驗(yan)。
未來(lai)，騰(teng)訊 Robotics X實驗室還(huan)將在機(ji)器(qi)人(ren)行業做全(quan)方(fang)位、多(duo)領(ling)域的(de)探索，向(xiang)人(ren)機(ji)共存、共創、共贏的(de)未來(lai)不斷(duan)邁進(jin)。
