11月25日,外媒Interestingengineering直接引用极其夸张的标题,报道了一款来自中国的人形机器人PHYBOT M1,内容客观又不吝溢美之词。
视频内容确实相当震撼,当一个身高近1.8米、体重近70kg的“钢铁巨人”纵身跃起,在空中完成流畅的拟人态后空翻并平稳落地时,着实令人瞳孔地震。
这款由中国动易科技全栈自研的产品,不仅是全球首款实现该极限动作的全尺寸重型纯电驱人形机器人,更以超10000W瞬时峰值功率的动力表现,标志人形机器人纯电驱时代正式到来,彰显国产核心技术在该领域的领先地位。
▍全尺寸与高动态性能的协同实现
为何选择近180cm,70kg的全尺寸重型平台去挑战后空翻?机器人大讲堂了解到,在PHYBOT M1研发前,人形机器人领域长期存在全尺寸机型与高动态运动能力难以兼顾的技术瓶颈。
大多时候,中小型尺寸机型是主流选择,尤其当前具备奔跑、跳跃等动态运动能力的人形机器人,多采用中小型尺寸设计。此类机型因体惯量低、重心控制难度小,对关节扭矩及能耗需求较低,技术实现门槛相对可控,动易科技此前推出的PHYBOT C1也已验证该技术路径的可行性。
全尺寸机型面临多重技术挑战,因为其高170+cm、体重60+kg,接近人类成人体型,因此受限于大惯量特性,对关节峰值扭矩、驱动系统能量密度及结构耐久性的需求呈指数级提升,一旦出现轻微偏差极易失稳。同时,其步态控制带宽有限,微小动作偏差即可能导致失稳,导致难以实现后空翻这类极限动态动作。
动易科技本次选择以全尺寸平台攻克极限动作,其核心目标恰恰在于,试图通过接近成人尺度的技术验证,系统性突破人形机器人在极致动态平衡、瞬时高功率输出及全身极端工况协同控制上的核心能力,为后续真实场景应用奠定技术基础。
▍纯电驱技术,突破传统液压方案的性能边界
PHYBOT M1完成后空翻的核心支撑,在于其纯电驱系统对传统液压驱动方案的全面超越。
首先是动力性能指标突破行业极限。动易科技的介绍中显示,其瞬时功率输出能力非常强劲,PHYBOT M1整机峰值功率超10000W,常态运行功耗仅200W,可实现低功耗待机与高功率爆发的动态切换,为后空翻过程中的姿态调整、落地缓冲提供充足动力。
这得益于其搭载了最新一代关节,模块峰值扭矩超800N・m,整机扭矩密度突破10N・m/kg,该指标已超越现有液压驱动机器人的能量密度极限,解决全尺寸机型“动力不足”的核心痛点。
其次是系统性优势适配规模化应用。相比传统液压系统,PHYBOT M1的纯电驱方案具备多重不可替代的优势。
例如在控制精度与响应速度方面,电驱系统支持毫秒级肢体动作控制,具备高精度、低反驱、高频响特性,可满足高惯量机型在空翻过程中的姿态微调需求;在能效与运维成本方面,电驱系统能量转换效率更高,且无需液压油维护、无泄漏风险,在静音运行、长期运维成本上显著优于液压方案,为后续规模化落地扫清动力系统障碍。
上述性能的实现,依托于动易科技全栈自研的技术体系。动易科技目前从电机、减速器到驱动控制系统,再到整机轻量化结构设计,各环节深度协同优化,最终使全尺寸机型具备与中小型机型相当的动力冗余,这是动易科技电驱系统在动态性能上实现对传统液压方案突破性超越的核心密码。
▍从仿真验证到实物稳定运行的跨越
一般而言,全尺寸重型机器人完成后空翻,除了硬件能力过关,还需攻克高惯量精准控制、仿真与现实偏差适配、性能与硬件安全平衡三大核心难题。据悉,动易科技的纯中国本土团队,通过三大创新算法的深度集成,将这些难题一一攻克。
创新点一:基于加速度约束的轨迹重映射
当前的数据集质量参差不齐,大部分的数据不符合物理规律,直接使用不理想的数据会严重影响训练质量,导致动作变形,影响机器人的发力。针对大型机器人高惯量、高扭矩需求的物理特性,该技术可对不符合物理规律的训练数据轨迹进行缩放与修正,提升强化学习对动作轨迹的跟踪精度,避免因数据偏差导致的动作变形;同时,通过引入多轨迹数据增强策略,结合方差与均值编解码处理,实现不同动作姿态的连续切换,提升机器人在极限动作中的泛化能力与鲁棒性。
创新点二:基于参数辩识的域随机化
大型机器人的惯量,阻尼等特性更加明显,一般的域随机化很难覆盖真实范围,同时过多的域随机化会导致策略的退化。因此,团队对电机,本体的关键参数进行了预先辩识,在参数辩识的基础上进行域随机化,保证了策略对现实误差更强的泛化能力,极大提升了策略从仿真到实物的转移成功率。
创新点三:双阶段训练法
使用常规软约束的强化学习,在临近机器人性能极限时,无法保证策略全程不超过限制,在真实机器上会造成严重危害。为此团队采用分阶段训练方法,先使用常规强化训练在仿真中完成大致动作,随后使用小策略熵系数以及基于电机极限条件终止的方式进行微调优化,保证机器人爆发出最大性能。
▍结语与未来
动易科技介绍,PHYBOT M1的这一翻,验证了动易科技所打造的全尺寸电驱平台,在动态平衡、极限爆发与智能决策上,已经具备了在极端复杂环境中替代人类、甚至超越人类的潜力,同时标志着国产人形机器人在“动力-结构-控制”三大核心领域已达到世界领先水平,也为人形机器人纯电驱路线的发展提供了关键技术参考。
据动易科技规划,未来数月将持续推进第三代超人类人形机器人研发,进一步突破人类生理极限的动作边界,同时,公司将聚焦核心技术的场景化落地,加速人形机器人从实验室验证向产业级工具的转变。