宇树H1丨在春晚“扭秧歌”的高规格动力人形机器人

“乐易收”二手数码服务平台 3天前 阅读数 1 #科技

要说今年蛇年春晚最出圈的“明星”那无疑就是我们身穿花棉袄、手持花手绢的宇树H1机器人。这款机器人是杭州宇树科技有限公司(Unitree Robotics)旗下的首款通用人形机器人,自发布以来,以其卓越的性能和前沿的技术很快便吸引了业界的广泛关注,更是在春晚舞台上一炮而红,让越来越多的人关注到智能机器人行业。

轻量化设计

宇树H1在设计上采用了先进的轻量化材料,使得整机重量得以控制在50千克以内,同时保持了高强度的结构稳定性。其全身拥有19个自由度(腿部10个、腰部1个、手臂8个),能够模拟人类复杂的动作,如行走、转身、抓取等。

其关节扭矩性能突出,膝关节扭矩约360N·m,髋关节扭矩220N·m,并通过仿生灵动功能升级,H1实现了“全球最柔顺行走”,结合力位混合控制与AI强化学习驱动,具备模拟人手精准操作物体的能力。

此外,宇树H1的腿部关节设计堪称精妙绝伦,单腿自由度高达5级,具体包括髋关节的3个自由度(前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋)、膝关节的1个自由度(屈曲/伸展)以及踝关节的1个自由度(背屈/跖屈)。这样的自由度配置赋予了H1在行走、奔跑乃至跳跃时无可比拟的灵活性和稳定性。

结合宇树自研的高密度电机,确保了H1在高速运动和复杂动作中依然能够保持出色的稳定性和响应速度。无论是穿梭于狭窄空间,还是在不平坦的地面上稳健前行,H1都能展现出令人惊叹的运动能力和适应性。

高性能运动能力

宇树H1采用了电机驱动方式,特别是宇树科技自主研发的M107关节电机,这些电机具有高密度、高扭矩的特点,为H1提供了强大的动力支持。

M107高密度电机关键关节(如膝关节、髋关节、踝关节)的扭矩性能卓越,这一设计使得机器人使其行走速度可达1.5米/秒,潜在运动能力更可提升至5米/秒,接近人类慢跑速度。

宇树H1是全球首款实现原地后空翻的全尺寸电机驱动人形机器人。其动态平衡算法能够实时调整重心,确保机器人在执行高难度动作时的稳定性。

作为国内第一台能跑的全尺寸通用人形机器人,宇航H1不仅拥有卓越的运动性能,还能够在复杂地形和环境中自主行走和奔跑,也为其在娱乐、表演等领域的应用提供了无限可能。

360°全景深度感知

宇树H1搭载了 3D激光雷达(LIVOX-MID360) 和 深度摄像头(Intel RealSense D435),两者协同工作,形成360°无死角的环境感知能力。

激光雷达提供远距离、高精度的三维点云数据,而深度摄像头则补充近场细节,尤其在动态避障和精细操作中表现优异。

宇树H1激光雷达探测距离达20米,深度摄像头覆盖0.1-5米近距离区域,传感器数据融合频率高达100Hz,满足高速运动下的实时需求。

并且,宇树H1通过TOF(飞行时间)技术,H1能够实时生成环境的三维点云信息,结合SLAM(同步定位与建图)算法,快速构建高分辨率空间模型,支持厘米级定位精度。

M107关节电机

H1搭载的高性能关节电机Unitree M107,其是专为满足人形机器人对动力密度、爆发力及能效的苛刻需求而设计。重量仅1.9kg,但峰值扭矩密度高达55.37N·m/kg,适配人形机器人膝关节、髋关节等高负载部位,实现高强度动作输出。

M107电机无需依赖液压驱动,仅通过纯电机驱动即可完成跳跃、后空翻等高难度动作,显著降低维护成本并提升可靠性。通过自研的伺服驱动系统与减速器协同,M107在高速运动时仍能保持低功耗,提升整体续航能力。

高精度动作协同

宇树H1通过3D激光SLAM技术和同步组网方案,多台Unitree H1机器人可以在舞台上实现毫秒级协同。这一功能使得机器人在集体表演、编队飞行等场景中能够保持高度的一致性和协调性。

我们在春晚表演中所看到的16台机器人同台完成手绢抛接、旋转及队形变换等表演,就是依赖于全景感知系统对全局动态的实时反馈与AI算法的快速决策,使得其动作误差控制在毫米级。

双编码器,精准稳定

宇树H1采用双编码器(位置编码器+速度编码器),分别用于实时监测电机转子位置与输出轴转速,形成双闭环反馈系统。这一设计可有效降低齿轮间隙、传动误差对运动精度的影响,确保关节动作的微米级控制精度。

双编码器的冗余设计减少了单点故障风险,配合自研减速器与高耐磨材料,H1关节模块的寿命可达数万小时,适用于工业巡检等高强度场景。双编码器支持H1在搬运、攀爬等场景中稳定执行任务。例如,其膝关节双编码器可实时监测负载变化,动态调整扭矩输出,防止因重心偏移导致倾倒。

AI技术驱动

H1集成了AI大模型,提升了自然语言处理与语义理解能力。结合深度摄像头,机器人能够实现与环境的有效交互。例如,H1可以根据舞蹈要求设计动作,并通过AI训练来执行。

同时,它还能够理解人类指令并做出相应的反应,例如,执行“开抽屉取物”等精细化操作时,任务拆解成功率超过95%,结合力位混合控制技术,机器人还能自主判断抓取力度(如稳定抓取鸡蛋所需的最小扭矩)。这一功能使得H1在教育、服务、娱乐等领域具有广泛的应用前景。

总结

宇树H1在今年春晚的亮相振动了世界,不仅展现了人形机器人运动的极限,更为娱乐、体育及科研领域带来了前所未有的创新灵感。其精湛的技术与卓越的表现力,预示着人形机器人在未来将有更广泛的应用场景与更深入的探索空间,引领着智能机器人技术的新一轮飞跃。希望中国的科技企业在这一刻起腾飞,引流世界新潮流。

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