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智能機器人“新物種”,在他們手里誕生

發(fā)布時間:2024-06-20 22:20:54

聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(Tech World)、F1中國大獎賽、聯(lián)想八大戰(zhàn)區(qū)新財年誓師大會、中國人形機器人開發(fā)者大會…24財年,如果要說到那些“最忙碌”的“活動C位”、“吸睛王者”,那肯定會包括聯(lián)想晨星足式機器人GS和IS!

這款聯(lián)想首次推出的足式機器人,由聯(lián)想研究院上海分院與上海交通大學(xué)機械系統(tǒng)與振動全國重點實驗室高峰教授團隊共同研發(fā),一經(jīng)推出就是大小兩種型號,并在國際三大工業(yè)設(shè)計獎項中斬獲其二(IF&紅點)。

 

在智能機器人研發(fā)領(lǐng)域,聯(lián)想技術(shù)實力強大,而上海交大科研能力強勁。高峰教授團隊在機器人運動控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳感技術(shù)等方面的深厚積累,與聯(lián)想在人工智能和智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢強強聯(lián)合,最終讓這款智能六足機器人成為現(xiàn)實。

智能六足機器人:機械、電氣與軟件全面突破

在應(yīng)用方面,聯(lián)想晨星六足機器人GS和IS分別定位于不同的應(yīng)用場景。GS主要面向工業(yè)巡檢和復(fù)雜環(huán)境下的任務(wù)執(zhí)行、野外勘測和應(yīng)急救援;而IS則側(cè)重于高精度、高穩(wěn)定性的巡檢作業(yè)及科研教育領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

在機械方面,項目團隊實現(xiàn)了多項優(yōu)化。通過改進內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu),機身內(nèi)部溫度從最高90度降至50度以下,有效提升了機器人的工作穩(wěn)定性。此外,關(guān)節(jié)防水性能提升至IP66等級,整體減重10公斤以上,使機器人更加輕便靈活。

在電氣方面,團隊對電源板進行了優(yōu)化,減少了30%的功率器件,板載過流能力提高了50%。同時,通過優(yōu)化集線板布局和新增多種外設(shè)接口,進一步提升了機器人的電氣性能和擴展性。

 

在軟件方面,機器人控制系統(tǒng)得到了顯著增強。強化了模型預(yù)測控制(MPC)功能和閉環(huán)外部干擾算法,使機器人能夠抵抗高達500N的側(cè)向拉力。此外,新增的足端探測樓梯功能,使盲上樓梯的成功率提高到了100%,顯著提升了機器人的環(huán)境適應(yīng)能力。

此外,具身智能方面,面向開放動態(tài)環(huán)境,團隊提出了具身導(dǎo)航框架。通過語言大模型理解自然語言指令,將復(fù)雜指令分解為動作序列;開發(fā)了動作選擇模型,根據(jù)機器人當(dāng)前狀態(tài)和任務(wù)需求不斷協(xié)調(diào)不同的動作網(wǎng)絡(luò)。機器人通過大模型和長短記憶推測目標(biāo)方位,結(jié)合3D語義地圖給出的物體關(guān)系對指定目標(biāo)進行搜尋,并規(guī)劃行走路徑。團隊利用AIGC建立典型場景的隨機環(huán)境并加入物理引擎,并采用強化學(xué)習(xí)訓(xùn)練機器人行走和探索,優(yōu)化探索策略。

校企聯(lián)手,取得高水平學(xué)術(shù)成果

在此次校企合作中,不僅實現(xiàn)了六足機器人的成功研發(fā),雙方在學(xué)術(shù)領(lǐng)域也取得了一系列非凡成果。圍繞機器人的狀態(tài)感知和步態(tài)優(yōu)化等領(lǐng)域,雙方搭建了多個理論框架,優(yōu)化了足式機器人在自適應(yīng)行走規(guī)劃和能量消耗等方面的問題,共同發(fā)表了多篇高水平學(xué)術(shù)論文。這些校企研究成果不僅提升了聯(lián)想和上海交大在智能機器人領(lǐng)域的技術(shù)水平,也為行業(yè)發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗和參考。

由聯(lián)想研究院整體牽頭的聯(lián)想校企科研合作是聯(lián)想技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)的重要一環(huán),致力于推動聯(lián)想研發(fā)部門與高校圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的技術(shù)挑戰(zhàn),進行產(chǎn)學(xué)研合作,促進科技成果轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)聯(lián)想、產(chǎn)業(yè)界以及學(xué)界的雙贏。當(dāng)前,聯(lián)想與高校的合作布局主要包括重點高校戰(zhàn)略合作計劃 (如上海交大、清華大學(xué))、聯(lián)合實驗室計劃、聯(lián)想科學(xué)家計劃,中國計算機學(xué)會—聯(lián)想藍海科研基金計劃,以及中國人工智能學(xué)會-聯(lián)想藍天科研基金計劃等。

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