人形机器人最尴尬的事:长了一双腿,却只能定住干活
当曾经主要展示灵活性的动作,开始有了实际工作的意义,整条人形机器人产业链将重新组织起来。
人形机器人最初拿到天量关注,底层逻辑其实很直接:现实世界本来就是围绕人类身体设计的。楼梯、橱柜、货架、工位甚至门把手,全都有现成尺寸。理论上,机器人完全可以用下肢越过障碍,直接用上肢拿起工具工作。
逻辑听起来无懈可击,但行业演进了几年,我们看到的却往往是另一副模样。
视频里的人形机器人,主要是在跑跑跳跳、翻跟头;哪怕真有一些干活的演示,也大多老老实实待在平地上——走到某处,定在原地,再小心翼翼地伸手。
如果双腿只负责把机器人送到任务面前,真正动手时它必须先站稳锁定身体,那它们不过是一对成本极高、极其脆弱的机械轮子。那么人形机器人的优势在哪?
这也很难怪大家苛刻。迈不过这道坎,人形机器人就永远撕不掉「表演道具」的标签。
近期,源策未来发布新模型和演示,以「全身智能」(Whole-Body Intelligence,WBI)为核心技术路线,自采人类全身交互数据,研发能够适配不同本体的人形基础模型系统。
在源策公布的演示中,机器人面对倒在地上的自行车,能够俯身弓腰,全身发力将它扶起;面对电饭煲的启动键,又能完成精细按压。
最能体现人形优势的,是一段搬踏台登高的画面:够不着高处的物品,它自己搬来一张踏台放下,随后踏上平台,抓取目标。这一串动作,把搬运、支撑转换和高位操作连在了一起。
当双腿参与操作,当双手与身体的平衡相互配合,人形这副身体的价值才开始显现:机器人有机会利用为人设计的空间,完成原本由人承担的工作。
在很多人的直觉里,既然机器人能做出跑跳甚至后空翻这种高难度动作,顺手倒个垃圾、擦个桌子,理应更简单。
这背后最直接的死结,是双足机器人底层的控制系统一直面临两难:要稳定,手就得跟着晃;要手准,整个人就容易摔。
过去一年,行业里最主流的做法,其实普遍站在英伟达开源的全身控制基准「SONIC」之上。它已经展示了全身动作跟踪、遥操作,以及接入 VLA 的自主操作能力。这套方案代表了此前学术界和工业界的天花板,但进一步走向实际操作,还需要同时兼顾关键末端的跟踪精度、身体稳定性与可稳定触达的范围。
在源策的对比测试中,当机器人通过俯身、前伸等全身协调动作向低处或远处伸取时,开源基线手部末端跟踪误差在 10 厘米量级。这种精度走向对于还精细操作并不够用。
全身控制上的不足,还会向前传导,限制后续模型所需的数据采集。
想训练出一个会操作的全身模型,小脑不仅要负责最终的部署执行,在前端还要充当遥操作的驱动底座——人类数采员做出动作,需要靠小脑将其实时转化为机器人的动作。小脑能跟上多少,决定了这些示范有多少能变成有效的真机数据。
捡起地上的水瓶、拿到低处的物品,都需要机器人屈膝、俯身,把手的工作范围向下延伸。控制系统既要稳住身体,也要把手送到目标位置。姿态跟上了,手却够不到,示范仍然无法完成。
因为机器人的身体与人的身体并不同构,如果数采员摸到地而机器人的手还悬在半空,人已经弯到了底,机器人却还差一截。它做出了弯腰的动作,却没有完成触地的意图。这不仅让机器人当下捡不起东西,也让团队难以采到完成这类任务的有效示范。
SONIC 这样的主流方案,整个控制逻辑几乎是完全绑定在平整地面上的。它在算法层面的假设,是脚底接触的是一个连续、平滑的二维平面,导致无法采集到地形变化下的动作。
这也解释了过去不少人形机器人演示中的尴尬:跑跳时身手矫健,真正干活却要找块平地,站稳了再伸手。
行业里此前不是没人试过把通行和操作凑在一起,但用的是拼接策略:上楼梯时跑一套专门的通行功能,等上到了平地,再切换成手臂操作功能。
这是一个很尴尬的过渡方案:如果机器人手里抱着一个箱子走到台阶前,它甚至得先在平地上把箱子扔下,才能换成爬楼模式走上台阶,失去了人形机器人通行优势。
小脑跟得不够准、复杂姿态下稳不住,团队就难以采到相应的真机示范;模型缺少这些数据,又更难学会在身体和地形不断变化时继续操作。
这也解释了为什么人形机器人能把舞跳得越来越好,干活却依然磕磕绊绊:动作可以大致跟上,手上的任务却容不得这样的偏差。
要解开全身干活的死结,源策未来拿出的方案是一套被称为 WBI(Whole-Body Intelligence,全身智能)的系统架构。
整套系统被清晰地划分为两层:负责高频动态平衡与动作执行的运动控制基模「S0」(小脑),以及负责长程任务理解与拆解的智能基模「S1」(大脑)。
突破首先发生在底层的 S0。源策自研的 S0,负责全身协调与稳定执行,将任务目标落实为机器人可执行的动作。
在源策的测试中,S0 将手部末端追踪误差压到了 2 厘米的区间。
客观来看,2 厘米放在更广阔的机器人坐标系里依然算不上精密,但压进 2 厘米,已经到了物理接触操作的及格线。在演示中也能看到明显的进展。
在精度之后,S0 攻克的第二个难关,是 SONIC 长期以来的平地缺陷,同时做到了更好的全身追踪。