把一支箭矢稳稳抓起、瞄准壶口,再控制手腕、肘部和腰部协同发力,一次投壶就此完成。
对人类来说,这是一个依靠经验和手感完成的动作,但对人形机器人而言,需要同时调动视觉感知、力觉控制和运动规划等多项能力,也直接考验灵巧手的精准操作和力控能力。
即将举行的第二届世界人形机器人运动会,赛项数量由首届的26项增至51项。像投壶这样考验机器人“脑、眼、手、身”协同能力的项目比比皆是。
与此同时,随着参赛队伍和机器人数量大幅增加,赛事对通信、调度、多机协同等系统能力也提出了更高的要求。
一场机器人运动会,正在把人形机器人放置于更复杂的任务和环境中,全面检验其感知、决策、执行以及系统协同能力,也让技术进步与实际应用之间的距离愈发清晰可感。
51个赛项背后,机器人比拼“脑、眼、手、身”协同
作为本届赛事的新增项目,投壶第一次被纳入人形机器人竞赛体系。
在第二届世界人形机器人运动会投壶项目裁判长、国际级田径裁判芦佳看来,这个传统的项目,让机器人将箭矢投入壶中,看似简单,但其实是对机器人“精准力控”与“自主感知”能力的极限测试。
“对人类而言,投壶靠的是肌肉记忆和手感;但对机器人来说,它需要经历连续的高难度环节。”芦佳介绍称,机器人要完成投壶,需要闯过三关,一是在复杂光照条件下完成视觉定位,识别壶口这一微小目标;二是力觉控制,抓取竹箭的力度必须恰到好处,稍大可能损坏箭矢,稍小则无法完成投掷;三是运动规划,手腕、肘部、腰部要协同发力,形成稳定的投掷轨迹。
因此,比赛所考察的也不只是最终有没有“投中”。按照赛事规则,除了投掷准度,还将观察机器人能否根据前一次投掷结果调整策略,以及面对环境变化时能否自主适应。
芦佳指出,由于此前缺少可直接借鉴的机器人投壶竞赛规则,规则设计既保留传统投壶精准入壶的基本形式,又把灵巧手操作和自主决策能力纳入考核,并设置轮式组和足式组,为不同技术路线提供竞技空间。
技术规则的变化同样出现在自由体操赛场。去年的比赛中,机器人只需要完成单个动作,今年则要把多个动作连续组织成一套完整的小套路。
第二届世界人形机器人运动会自由体操项目技术代表、国际级体操裁判凌辉介绍,今年比赛中,动作技术升级为覆盖空翻、静止、跳步、手翻等多类动作,并要求机器人完成不同类别的组合动作以及线路变化。
两类赛项虽然形式差异明显,但背后的技术逻辑高度一致,赛事正在主动增加任务复杂度,让机器人从执行预先设定的单项动作,逐渐转向感知环境、实时决策并连续完成任务。
2056台机器人同场竞技,系统协同能力迎考
随着参赛机器人数量增加、任务复杂度提升,赛事对技术体系的要求也从单机性能进一步延伸至通信、调度和运维等系统能力。
“首届运动会实现了人形机器人国际赛事从0到1的突破,第二届运动会我们希望实现从1到N的跨越,N体现在赛队多、赛项多、赛程长等方面。”第二届世界人形机器人运动会组委会办公室副主任、北奥集团董事长赵东伟表示,如何让不同类型、不同技术路线的机器人在同一环境下稳定运行、高效协同,成为赛事技术保障的重要内容。
最新数据显示,本届运动会共吸引了六大洲、16个国家的666支队伍、2056台机器人参与,队伍数量较首届增长138%,机器人数量翻了两番。
赵东伟介绍,针对机器人多机协同、超低时延、异构兼容等行业共性技术难题,组委会联合多方成立具身智能全域通信联合实验室,专门开展关键技术研发与场景验证。
具体部署上,赛事在实训基地提前搭建了机器人赛训专网,采用5G与WiFi融合组网模式,确保比赛期间机器人数据传输的连续与稳定;同时创新应用机器人融合通信卡,通过统一协议、统一管控的标准化模式管理赛场调度。
此外,组委会还搭建具身智能机器人管理平台,可实时监测机器人的关节温度、电量、运动状态等关键参数,实现赛时一键指挥与异常提前预警。
对于人形机器人产业而言,这种变化具有更现实的意义。
在人形机器人走向工厂、家庭、酒店等真实场景的过程中,感知、控制、连续任务执行以及通信协同能力都是关键。芦佳提到,投壶所考验的抓取、对准、释放等能力,与家庭场景中的递水、整理物品等任务具有相通之处。
从投壶、自由体操等单一项目再到通信和多机管理,本届赛事正通过不断提升任务复杂度,对机器人软硬件能力进行集中检验,也进一步推动相关技术向真实应用场景靠拢。
新京报贝壳财经记者 张晓慧 编辑 陈莉 校对 柳宝庆