人形機器人技術(shù)難點 高精尖技術(shù)的綜合

運動控制和人工智能是人形機器人技術(shù)落地的核心難點。

一方面，人形機器人的機械構(gòu)造、驅(qū)動和控制的復(fù)雜程度都遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的機器人。要使人形機器人像人一樣運動，并按要求執(zhí)行任務(wù)，開發(fā)者需要設(shè)計合理高效的機械結(jié)構(gòu)（骨骼）， 根據(jù)各部位運動需求構(gòu)建執(zhí)行精度高的驅(qū)動系統(tǒng)（肌肉），并開發(fā)具有高度穩(wěn)定性和適應(yīng)性的控制系統(tǒng)（神經(jīng)系統(tǒng)）； 同時供應(yīng)鏈層面的材料、芯片、電池系統(tǒng)、零部件等也需要持續(xù)提質(zhì)和創(chuàng)新。

另一方面，要賦予人形機器人以一定的自 主性完成任務(wù)的能力，即實現(xiàn)一定程度的認(rèn)知和決策智能，尚需要人工智能軟硬件（大腦）的高度發(fā)展，道阻且長。

人形機器人技術(shù)難點如下

1 導(dǎo)航避障

涉及對環(huán)境的認(rèn)知，以及路徑規(guī)劃、避障、制動等決策，與自動駕駛存在相似之處；但人形機器人工作環(huán)境非結(jié)構(gòu)化，且活動形式是在三維空間中活動，所需決策可能更為復(fù)雜，需要人工智 能的進(jìn)一步發(fā)展。

2 自主行動

包括與人的交互和與物的交互，目前的技術(shù)距離讓機器人自主決定“怎么做”還很遙遠(yuǎn) ， 要求人工智能軟硬件（算法+芯片）都發(fā)展到非常高的層次。

3 雙足行動

從保持站立，到穩(wěn)定行走、實現(xiàn)跑動，每一步都存在挑戰(zhàn)。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計層面，需要合理 設(shè)計機器人腿腳結(jié)構(gòu)，以及各部分的連接和運動方式；驅(qū)動層面，腿部輸出大扭矩的需求，需要高功 率密度的電機；計算和控制層面，規(guī)劃行走動作涉及多體運動和接觸建模相關(guān)的規(guī)劃和運算，實現(xiàn)有 適應(yīng)性的穩(wěn)定行走，以及跑動、轉(zhuǎn)彎等動作，則需要根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)對動作進(jìn)行實時調(diào)整，對控制算 法和控制器要求較高。

4 多指手和雙手協(xié)作

執(zhí)行層面，要求更高精度的驅(qū)動，以及傳感器的閉環(huán)反饋；決策和控制層面，可 能涉及多傳感器融合、實時計算與調(diào)整等挑戰(zhàn)，以確保找到動作對象并施加適宜幅度和力度的動作。

5 電源系統(tǒng)

滿足機器人復(fù)雜運算高能耗的需求，同時盡可能延長續(xù)航，對電池功率密度及電源管理系統(tǒng) 提出要求。

6 小體積+輕量化

零部件小型輕質(zhì)、集成方式優(yōu)化；機器人本體材料創(chuàng)新。

7 散熱

散熱器件和材料的研發(fā)和創(chuàng)新；芯片設(shè)計制造的持續(xù)進(jìn)步。