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下一代人形机器人可以进行月球漫步

techxplore       2025-10-17

韩国科学技术研究院(KAIST)研究团队自主研发的人形机器人拥有世界一流的驾驶性能,时速可达12公里/小时,同时拥有出色的稳定性,即使闭眼或在崎岖地形上也能保持平衡。此外,它还能完成鸭子步和月球步等复杂的人类特有动作,作为可在实际工业环境中使用的下一代机器人平台而备受关注。

韩国科学技术研究院(KAIST)机械工程系人形机器人研究中心(HuboLab)朴海元(Hae-Won Park)教授的研究团队开发了下一代人形机器人的下半身平台。该机器人的特点是其设计以人为本,旨在实现与人类相似的身高(165厘米)和体重(75公斤)。

新开发的下肢平台意义重大,因为研究团队直接设计并制造了包括电机、减速器和电机驱动器在内的所有核心部件。通过自主技术确保决定人形机器人性能的关键部件,他们实现了硬件方面的技术独立。

此外,研究团队通过自主研发的强化学习算法在虚拟环境中训练AI控制器,成功克服了模拟与现实之间的差距,将其应用于现实环境,从而确保了算法方面的技术独立性。

目前,开发的机器人在平地上的最高速度可达3.25/秒(约12公里/小时),爬台阶能力超过30厘米(该性能指标衡量的是能够越过路缘石、楼梯或障碍物的高度)。该团队计划进一步提升其性能,目标是实现4.0/秒(约14公里/小时)的行驶速度、爬梯能力以及超过40厘米的爬台阶能力。

Hae-Won Park教授的团队正在与韩国科学技术研究院机械工程系Jae-min Hwangbo教授的团队(手臂)、麻省理工学院Sangbae Kim教授的团队(手)、韩国科学技术研究院电气工程系Hyun Myung教授的团队(定位和导航)以及韩国科学技术研究院金载哲人工智能研究生院Jae-hwan Lim教授的团队(基于视觉的操纵智能)合作,实现具有上半身和人工智能的完整人形硬件。

由此,他们正在开发使机器人能够执行复杂任务的技术,例如搬运重物、操作阀门、曲柄和门把手,以及在推车或爬梯子时同时行走和操作。最终目标是确保机器人拥有灵活的物理能力,以应对实际工业现场的复杂需求。

在此过程中,研究团队还开发了一个单腿跳跃机器人。该机器人展现了高水平的动作,可以单腿保持平衡并反复跳跃,甚至展现了360度空翻等极限运动能力。

特别是在缺乏生物参考模型而无法进行模仿学习的情况下,研究团队通过强化学习实现了AI控制器,在优化质心速度的同时减轻了落地冲击,取得了显著成果。

朴海元教授表示:这一成果是一个重要的里程碑,通过利用我们自己的技术确保核心部件和人工智能控制器的安全,我们在人形机器人研究的硬件和软件方面都实现了独立。

我们进一步将其开发成一个完整的人形机器人,包括上半身,以解决实际工业现场的复杂需求,并进一步将其培养成可以与人类一起工作的下一代机器人。


关键词:人形机器人;AI控制器;下一代机器人平台