文/圖 羊城晚報全媒體記者 沈婷婷

8月8日，騰訊正式發(fā)布Max二代機器人（以下簡稱“Max”）。記者獲悉，Max能在梅花樁上完成旋轉踏步、單樁跳躍、雙輪站立等高難度動作。同時，過樁速度達到“前輩”Jamoca的4倍。

據(jù)了解，Max是由騰訊Robotics X實驗室自研的多模態(tài)四足機器人，采用原創(chuàng)的腿輪一體的本體設計，實現(xiàn)了“崎嶇路面走得穩(wěn)，平坦路面跑得快”。相比一代機器人，Max在視覺感知、軌跡規(guī)劃、運動控制等方面實現(xiàn)技術創(chuàng)新，標志著騰訊在機器人靈敏運動研究上取得了新的突破。

【資料圖】

能完成高難度動作

在騰訊Robotics X實驗室為Max設置的測試場景中，Max需要快速通過一個陣列全長10米，高0.8米（約為Max身高的2倍）高低起伏的梅花樁陣列。

想要順利通過這一復雜地形，Max面對的挑戰(zhàn)重重。首先，它需要實時地形識別、建圖，以應對密集細桿梅花樁這種復雜并帶有輕微晃動的地形。并且還要根據(jù)地形規(guī)劃適合的運動軌跡，自動調整俯仰、側身與轉向，從而適應高低起伏的地形。

從官方發(fā)布的視頻中可以看到，Max在極端地形中展現(xiàn)出極好的動作控制能力，能夠精準感知到自身和梅花樁的位置，找準樁面中心，動作連貫，落點準確，在窄小的樁面完成了快速行走、踏步旋轉、單樁跳躍、雙輪站立等一系列動作。從結果來看，Max在持續(xù)高頻的沖擊條件下，定位精度累計誤差小于1%，地形識別精度小于2cm。

據(jù)了解，為更好保障Max力控精準度，騰訊Robotics X實驗室在機器人移動能力和機身本體設計上都做了改良。Max具備觸地檢測能力，可準確判斷足端觸地狀態(tài)，進行質心軌跡規(guī)劃與柔順力控，避免身體的大幅度振蕩以及足端觸地后的反彈，確保落地平穩(wěn)與運動流暢。

同時，Max的機身本體在2021年版本基礎上，完成了結構和電氣系統(tǒng)的大量優(yōu)化，能夠應對跑、跳、翻等高動態(tài)動作產(chǎn)生的持續(xù)強力沖擊，保證了本體的穩(wěn)定性和可靠性。

除移動表現(xiàn)的進步之外，Max在運動效率方面也有顯著提升。Max在完成跳躍、空翻等高難度動作時，可規(guī)劃出最省力的運動軌跡，即如何讓所需的驅動力最小化。

具備自主學習能力

騰訊Robotics X實驗室于2018年成立，致力推進人機協(xié)作的下一代機器人研究，打造虛擬世界到真實世界的載體與聯(lián)接器。目前該實驗室研究方向包括作為機器人基礎技術的感知能力，以及靈敏運動、靈巧操控、智能體三大支柱技術，致力于智能協(xié)作機器人研發(fā)。

據(jù)官方介紹，Max原創(chuàng)性地融合了機器人腿式與輪式運動模態(tài)，從硬件上的機械和電路設計，到軟件上的系統(tǒng)框架和控制算法創(chuàng)新，使得Max在崎嶇路面走得穩(wěn)，在平坦路面跑得快，更契合人類社會的現(xiàn)實環(huán)境。

此次的梅花樁升級挑戰(zhàn)是騰訊輪腿融合機器人靈敏運動技術的進一步突破。依托于團隊自研的單目視覺慣性定位、全新的六維全向運動實時規(guī)劃、非線性軌跡優(yōu)化、高精度模型預測控制等算法的支持，實現(xiàn)了更高精度的身體位置與姿態(tài)控制。

為更好地完成跳躍、空翻等高動態(tài)動作所帶來的對機器人控制精度的挑戰(zhàn)，團隊結合離線最優(yōu)跳躍軌跡規(guī)劃及實時平衡運動軌跡規(guī)劃，自研了模型預測控制算法。同時，騰訊Robotics X實驗室利用深度強化學習等AI技術，推進機器人智能研究，讓機器人在虛擬環(huán)境中自主學習，更好地適應復雜環(huán)境的變化。

不同于預先設計好規(guī)則之后做重復任務的工業(yè)機器人，騰訊Robotics X實驗室更關注機器人的自主特性研究，目的就是要在有很大不確定性的動態(tài)環(huán)境里，能夠實現(xiàn)機器人的自主判斷、自主決策，并自主完成任務。

據(jù)實驗室研究人員介紹，基于深度強化學習等技術，Max用幾個小時就能初步學會自然靈動的步態(tài)。

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關鍵詞： 強化學習 預測控制 運動軌跡