北京亦庄半马专访丨“小巨人”:身形小巧,能量超大
来源:新华网
北职大“0306小巨人”在比赛中。
新华网北京5月8日电(毕尚宏)在4月19日落幕的2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松赛事中,北京科技职业大学机电工程学院机器人设计创新团队携仿生机械设计的北职大“0306小巨人”人形机器人亮相。他高75厘米、体重10公斤,是此次参赛机器人中个子最小的选手。别看它身形小巧,却有着多项技术突破。“小巨人”采用刚柔耦合关节技术,实现了拟人化180°的大角度运动范围,确保了行走时的协调性和稳定性。赛后,新华网对机器人设计创新团队成员进行了专访。
机器人设计创新团队部分成员。
新华网:这次半马比赛中,“小巨人”需要应对复杂路况和意外干扰,如何做到全程稳定不摔倒?
机器人设计创新团队王沛东:仿生机械设计是稳定行走的基础。“小巨人”采用刚柔耦合关节技术,关节可实现拟人化180°大角度范围运动,能灵活调整腿部姿态。同时还具备头部灵动转向、双臂自然垂摆、双足稳健行走等仿生躯体结构系统,保证了整体行走的协调性和稳定性。
多传感器融合环境建模技术提供精准感知技术,使“小巨人”能实时感知周围环境。基于强化学习与多模态融合的全身协调控制系统实现智能控制,让“小巨人”具备智能决策能力,自动调整行走策略。轻量化的设计减少了自身重量对关节和底盘的负担,降低了摔倒的风险。而低重心布局则使其在行走过程中更加平稳,即使受到外力,也能迅速恢复平衡状态。
研发人员认真调试各环节。
新华网:“小巨人”在半马中验证了哪些核心技术?与比赛场景相比,实际应用中还需要克服哪些新挑战?
机器人设计创新团队张恩华:“小巨人”在半马中验证了机器人的运动能力、续航能力、整体结构可靠性等,“小巨人”稳定运动控制算法在本次比赛中也得到了验证。
在实际应用中还需克服技术层面的挑战,人形机器人会遇到各种复杂环境,需要精确感知物体位置、形状、材质等信息,还要理解不同场景下的规则和潜在危险。目前感知技术在精度、稳定性和对复杂场景适应性上还有待提高。
新华网:“刚柔耦合关节技术”让机器人实现类似人类的180°大角度运动,这种设计比传统机械关节有哪些优势?
机器人设计创新团队刘帅:“刚柔耦合关节技术”突破传统机械关节局限,在运动灵活性与安全性上具备显著优势。刚性结构保障精准控制与负载能力,柔性组件则凭借弹性形变模拟生物关节的缓冲及自适应特性,使机器人在复杂地形或动态运动中能自然调整步态、吸收冲击,大幅提升行走稳定性与动作流畅度。
这种“刚柔并济”的设计为人形机器人长时间奔跑提供了关键支撑,能以更接近人类的方式维持高效运动状态,在需要持久灵活性的场景中展现出传统关节难以超越的优势。
研发人员为“小巨人”做调试。
新华网:在这次比赛中,机电、机械、设计等多专业师生共同参与,这种“跨学科组队”如何解决实际问题?比如,服装是否对散热或防尘有帮助?
机器人设计创新团队张莉莉:我们构建了多学科融合创新平台,研发团队成员来自不同专业,其中机电一体化技术专业教师主导运动控制算法开发;机械制造及自动化专业教师负责轻量化结构设计;工业互联网应用专业教师开发远程运维系统、人机交互界面设计及集成人工智能技术模块;艺术设计学院服装设计专业教师设计兼具功能性与科技感的具身机器人服装。服装在设计时考虑了人体工程学设计,便于机器人运动,裤子采用一片式粘扣设计便于穿脱。
新华网:学生参与“小巨人”研发过程是怎样的?他们是否需要先学理论课再进实验室?
机器人设计创新团队程雪梅:学生参与“小巨人”研发过程是一个理论与实践相结合、逐步深入的过程。他们并不需要先学完所有理论课再进入实验室,而是依托机器人设计创新项目实践,形成“理论学习——实验验证——实践训练——优化创新——丰富理论”的螺旋式上升全链条闭环体系。