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卷疯了！全球6款人形机器人明星产品最新“进化”程度一览
时间：2024-03-15 来源：移动机器人产业联盟
2023年是人形机器人产业蓬勃发展的一年：一方面，初创公司和跨界入局者纷纷涌入这一赛道，另一方面，人形机器人的硬件和软件技术均得到了大幅提升。从2023年初到2024年第一季度，短短一年光景，许多人形机器人产品却完成了一轮又一轮的进化。
特斯拉Optimus-动作更流畅自然
特斯拉Optimus是人形机器人领域的流量明星，自2022年发布以来历经多次迭代更新。
特斯拉于去年12月发布的视频展示了Optimus第二代原型机。第二代Optimus经过全面设计焕新，突显更接近人类的双手动作和更轻盈的机身重量。这一更新还包括颈部和手臂方面的定制驱动器和传感器的升级，使Optimus在执行各种任务时更为灵活和高效。
今年以来，特斯拉多次发布人形机器人Optimus的相关视频，在最新的视频中，Optimus的性能在短短几周的时间里已持续迭代升级。根据Optimus首席工程师MilanKovac，目前Optimus行走速度约为0.6米/秒，速度与此前相比提高了30%。
通过改进前庭系统、脚部轨迹，以及地面接触逻辑，并升级运动规划器，缩短整个机器人的环路延迟，Optimus整体行走稳定性和自信程度都有所提升，转弯表现也十分优异。研究团队还为其添加了一些躯干和手臂的摇摆动作，使行走更加自然。
宇树H1-奔跑速度打破世界记录
3月1日，宇树科技通过各大媒体平台发布Unitree H1 3.0最新视频，其最快奔跑速度达到3.3m/s，打破了全尺寸人形机器人运动的世界纪录，此外该机器人拥有更完善的全身动态协调能力，除了能够编组跳舞之外，还能搬运物品和上下楼梯。
7个月之前，宇树展示了其第一代Unitree H1 产品，当时该机器人的最大行走速度仅为1.5m/s。短短几个月，速度提升超过一倍。
此外，Unitree H1 3.0首次具备双脚原地跳跃能力，从视频拍摄角度来看（近地面视角），以Unitree Go2四足机器人（高度40cm）为参照，Unitree H1 3.0的跳跃高度约为20-30cm。双脚原地跳跃主要检验了电机关节的高爆发力以及算法的稳定性。
另一大亮点在于Unitree H1 3.0具备上下楼梯能力，楼梯高度为16cm，包括狭窄楼梯设计。Unitree H1 3.0甚至能够在下楼梯时切换180度，做到反身旋转，这是其它人形机器人所不具备的能力。
Ameca-模仿能力更强
最近，在世界移动通信大会MWC 2024上，世界上最先进的机器人之一Ameca又现身了。得到GPT-4加持后，Ameca能够对各种问题做出实时反应。
今年2月份，Ameca背后的英国机器人公司Engineered Arts公布了团队最新的开发成果。视频中，机器人Ameca具备了视觉能力，能看到并描述房间整个情况、描述具体物体。最厉害的是，她还能模仿各种声音讲话，包括风格和语气语调，比如马斯克、海绵宝宝...
Ameca 配备广泛的传感器，包括摄像头、麦克风、位置编码器等，并由机器人操作系统 Tritium 和工程艺术系统 Mesmer 这两个底层系统提供支持。Tritium 负责远程控制机器人面部、头颈、四肢等的各方面组件，使得机器人适应环境的突然变化并即时做出响应。Mesmer 则通过对真人的 3D 内部扫描，准确地模仿人体骨骼结构、皮肤纹理和表情。
早在 2022 年 9 月，Ameca 就接入了 GPT-3，并结合自动语音识别，接收研究人员提出的问题，并通过在线语音合成输出类似真人的声音，实现实时问答的效果。2023 年 3 月，Ameca 用上了新鲜出炉的 GPT-4，表现互动更通人情。
如今，Ameca 不仅能像人一样控制表情，还有了画画、空间识别、语音克隆等 AI 赋予的能力。
波士顿动力Atlas-精准抓取物品
波士顿动力公司研发的Atlas是现存最敏捷的人形机器人之一。它具备快速移动和动态平衡等功能，擅长奔跑、跳跃和后空翻，也可以搬运盒子和板条箱等物体。
据最新消息，波士顿动力公司研发的Atlas已经成功学会了搬运中等重量的汽车零件，展示了其在运动控制方面的新进展。与之前只能搬运工具箱、杠铃和木板等物品相比，Atlas这次展示的新技能对其平衡能力提出了更高要求。
此次演示中，Atlas采用了更新的第二阶段抓取技术，机械手具备更高的精准度和控制力。新款机械手每个手有三根手指，每个手指有两个关节，共享一个手掌枢轴，并在手指中部还有一个指关节。这些手指的灵活性使得Atlas能够更加精准地抓取物品，避免了过度用力导致损坏。
Eve-自主操作能力大提升
EVE 是1X Technologies开发的一款多功能人形机器人。它使用轮子来自我平衡并四处行驶，可以执行移动重箱子以及处理易碎物品等操作任务。
2022 年 10 月，1X的视频中展示了EVE机器人第一次完成开门任务。那时，EVE机器人的动作还稍显笨拙。
现在，1X 已将 GPT 系列模型成功融合到其机器人中，显著提升了机器人的拟人化能力。这一变革使得 1X 机器人能够轻松完成之前很多机器人难以完成的动作，如转弯、做饭、拾起物品等。
2024年2月，1X发布了EVE的最新视频，在视频中，多台EVE机器人利用端到端神经网络执行各种任务。视频中特别对EVE的拾取和搬运技能进行了展示。不仅可以精确拾取和放置物品，还可以像人类一样蹲下。
该公司在其官方网站上解释道：“视频中展示的每一个动作，均是由我们先进的视觉神经网络精准操控，通过神经网络接收图像输入，并发出精确指令，以控制驾驶、手臂、抓手、躯干以及头部的各项动作。”
Figure 01-超强学习能力
今年年初，Figure AI公司可谓出尽了风头，既有6.75亿美元的大额融资，又有与宝马工厂的合作项目。除此之外，其人形机器人产品的进化速度极快，不到半年时间，已完成多次功能更新。
去年10月，Figure AI发布了首款人形机器人，代号为Figure 01，并发布了Figure 01双足行走的演示视频。
为了增强双足机器人系统的功能并确保商业可行性，他们选择了比波士顿动力公司的液压系统更强、更高效、更安全的电动执行系统。此外，Figure正在建立各种类型的视觉语言模型，以展示机器人的自主能力。
今年1月7日，Figure AI发布了Figure 01使用胶囊咖啡机制作咖啡的视频，一度引起轰动。据Figure介绍，基于端到端的神经网络，Figure 01观察了10小时人类制作咖啡的过程，从而“学会”了这一技能。
制作过程中，Figure 01 能自主调整动作不准确的地方（左图部分），无需任何人为远程遥控。
结语：人形机器人的进化趋势
人形机器人的发展可以分为硬件和软件两条主要路径。这两条发展路径相辅相成，硬件路径提供了机器人的物理基础和执行能力，而软件路径则赋予机器人智能和灵活性。从以上列举的人形机器人产品及其变化，可以总结为以下几点进化趋势：
运动控制的提升：随着传感器技术和运动控制算法的不断改进，人形机器人的运动能力得到了显著提升。从最初的笨拙步态到如今的流畅自然，人形机器人的步态和动作变得越来越接近人类，其稳定性和灵活性也大幅提高。运动控制系统的进化使得机器人能够更加精准地执行各种任务，例如行走、跑步、爬楼梯等，从而拓展了其应用领域，提升了其在现实应用中的适用性和可靠性。
智能化水平的提高：人形机器人的智能化水平不断提高，主要体现在感知、决策和执行能力方面。通过搭载更加先进的传感器和处理器，机器人能够更准确地感知周围环境，实现环境感知、目标检测等功能。同时，机器人的决策能力也得到了加强，可以根据环境变化做出及时的响应和调整。智能化的发展使得人形机器人能够更加灵活地适应各种复杂场景，并且能够实现更加复杂的任务执行。
通用性的增强：正是因为运动控制和智能化水平的提高，人形机器人的通用性得到了显著强化，使其能够适用于更广泛的应用场景和行业领域。过去，人形机器人往往局限于特定的领域或任务。但是随着技术的发展，人形机器人逐渐具备了更广泛的应用能力，例如在工业生产线上的物料搬运或者军事领域的侦察任务等方面的应用。通过模块化设计和通用化接口，人形机器人能够灵活应对不同的任务和环境，为各行各业提供定制化的解决方案和服务。同时，它们还具备了适应不同工作流程和场景的能力，进一步拓宽了其应用范围。
特斯拉于去年12月发布的视频展示了Optimus第二代原型机。第二代Optimus经过全面设计焕新，突显更接近人类的双手动作和更轻盈的机身重量。这一更新还包括颈部和手臂方面的定制驱动器和传感器的升级，使Optimus在执行各种任务时更为灵活和高效。
通过改进前庭系统、脚部轨迹，以及地面接触逻辑，并升级运动规划器，缩短整个机器人的环路延迟，Optimus整体行走稳定性和自信程度都有所提升，转弯表现也十分优异。研究团队还为其添加了一些躯干和手臂的摇摆动作，使行走更加自然。
3月1日，宇树科技通过各大媒体平台发布Unitree H1 3.0最新视频，其最快奔跑速度达到3.3m/s，打破了全尺寸人形机器人运动的世界纪录，此外该机器人拥有更完善的全身动态协调能力，除了能够编组跳舞之外，还能搬运物品和上下楼梯。
7个月之前，宇树展示了其第一代Unitree H1 产品，当时该机器人的最大行走速度仅为1.5m/s。短短几个月，速度提升超过一倍。
另一大亮点在于Unitree H1 3.0具备上下楼梯能力，楼梯高度为16cm，包括狭窄楼梯设计。Unitree H1 3.0甚至能够在下楼梯时切换180度，做到反身旋转，这是其它人形机器人所不具备的能力。
Ameca-模仿能力更强
今年2月份，Ameca背后的英国机器人公司Engineered Arts公布了团队最新的开发成果。视频中，机器人Ameca具备了视觉能力，能看到并描述房间整个情况、描述具体物体。最厉害的是，她还能模仿各种声音讲话，包括风格和语气语调，比如马斯克、海绵宝宝...
Ameca 配备广泛的传感器，包括摄像头、麦克风、位置编码器等，并由机器人操作系统 Tritium 和工程艺术系统 Mesmer 这两个底层系统提供支持。Tritium 负责远程控制机器人面部、头颈、四肢等的各方面组件，使得机器人适应环境的突然变化并即时做出响应。Mesmer 则通过对真人的 3D 内部扫描，准确地模仿人体骨骼结构、皮肤纹理和表情。
早在 2022 年 9 月，Ameca 就接入了 GPT-3，并结合自动语音识别，接收研究人员提出的问题，并通过在线语音合成输出类似真人的声音，实现实时问答的效果。2023 年 3 月，Ameca 用上了新鲜出炉的 GPT-4，表现互动更通人情。
如今，Ameca 不仅能像人一样控制表情，还有了画画、空间识别、语音克隆等 AI 赋予的能力。
据最新消息，波士顿动力公司研发的Atlas已经成功学会了搬运中等重量的汽车零件，展示了其在运动控制方面的新进展。与之前只能搬运工具箱、杠铃和木板等物品相比，Atlas这次展示的新技能对其平衡能力提出了更高要求。
此次演示中，Atlas采用了更新的第二阶段抓取技术，机械手具备更高的精准度和控制力。新款机械手每个手有三根手指，每个手指有两个关节，共享一个手掌枢轴，并在手指中部还有一个指关节。这些手指的灵活性使得Atlas能够更加精准地抓取物品，避免了过度用力导致损坏。
EVE 是1X Technologies开发的一款多功能人形机器人。它使用轮子来自我平衡并四处行驶，可以执行移动重箱子以及处理易碎物品等操作任务。
现在，1X 已将 GPT 系列模型成功融合到其机器人中，显著提升了机器人的拟人化能力。这一变革使得 1X 机器人能够轻松完成之前很多机器人难以完成的动作，如转弯、做饭、拾起物品等。
2024年2月，1X发布了EVE的最新视频，在视频中，多台EVE机器人利用端到端神经网络执行各种任务。视频中特别对EVE的拾取和搬运技能进行了展示。不仅可以精确拾取和放置物品，还可以像人类一样蹲下。
该公司在其官方网站上解释道：“视频中展示的每一个动作，均是由我们先进的视觉神经网络精准操控，通过神经网络接收图像输入，并发出精确指令，以控制驾驶、手臂、抓手、躯干以及头部的各项动作。”
为了增强双足机器人系统的功能并确保商业可行性，他们选择了比波士顿动力公司的液压系统更强、更高效、更安全的电动执行系统。此外，Figure正在建立各种类型的视觉语言模型，以展示机器人的自主能力。
制作过程中，Figure 01 能自主调整动作不准确的地方（左图部分），无需任何人为远程遥控。
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