IRON不是冰冷的機(jī)器，而是能與人和諧共生的存在。因此，我們希望打造出一臺(tái)極致擬人的機(jī)器人，讓他成為你我的幫手、伙伴。

為了達(dá)成這一目標(biāo)，工程師在造型設(shè)計(jì)、硬件構(gòu)型、運(yùn)動(dòng)控制等方面，不斷探索人形機(jī)器人的上限。

造型設(shè)計(jì)

小鵬機(jī)器人的設(shè)計(jì)師提出了首個(gè)通用人形設(shè)計(jì)系統(tǒng) (General-Purpose Humanoid Design Framework)。這是一套可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)體系，讓機(jī)器人能在不同身高和比例下，始終保持人形體態(tài)的勻稱、美感、機(jī)械平衡。

在該系統(tǒng)的指導(dǎo)下，如同給機(jī)器人“量體裁衣”：既要讓他看起來像人，又要讓他的機(jī)械內(nèi)部緊湊高效。它把造型、結(jié)構(gòu)和動(dòng)作這三部分的邏輯串聯(lián)在一起，讓“美感”和“性能”能夠同步成長。這套系統(tǒng)通過參數(shù)化的規(guī)則，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)調(diào)整身體比例、重心和關(guān)節(jié)，讓機(jī)器人不論高矮胖瘦都能保持外形協(xié)調(diào)，動(dòng)作自然。

更巧妙的是，它還形成了一條完整的靜動(dòng)態(tài)的閉環(huán)，從造型草圖，到部件布置，再到強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）優(yōu)化動(dòng)作，像給機(jī)器人上一門“從外形到運(yùn)動(dòng)”的系統(tǒng)課程，讓他從想象里的形象一點(diǎn)點(diǎn)“活”起來。

硬件構(gòu)形

在明確了新一代機(jī)器人的設(shè)計(jì)方向后，工程團(tuán)隊(duì)在全新一代機(jī)器人的硬件構(gòu)形上，進(jìn)一步探索了更深層次的仿生理念與工程優(yōu)化。

相比上一代 IRON， 新增的肩部與腰部的自由度，讓機(jī)器人能以更自然的方式完成彎腰、轉(zhuǎn)體、聳肩等復(fù)雜而細(xì)膩的動(dòng)作。而腰部結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)，使得IRON 擁有了靈活的“脊椎”，從而實(shí)現(xiàn)人類步態(tài)中標(biāo)志性的連貫“擺臀”節(jié)奏。

與此同時(shí)，雙臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化進(jìn)一步拓展了上肢的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，讓手臂能執(zhí)行具有慣性特征的“甩手”動(dòng)作，使整體步態(tài)更具節(jié)奏感，也更具“人味兒”。

除此之外，硬件構(gòu)型工程師需要“照著人體的骨架畫藍(lán)圖”，參考人體解剖學(xué)邏輯進(jìn)行規(guī)劃結(jié)構(gòu)。通過腿部和腰部的自由度，讓動(dòng)力的傳導(dǎo)形成一條協(xié)調(diào)的力學(xué)鏈路，既穩(wěn)又靈活，像是給機(jī)器織上了一副能伸能彎的“力學(xué)筋骨”。

要打造如此“類人邏輯”的人形機(jī)器人，并不是件容易的事。

為此，工程師重新設(shè)計(jì)了多種關(guān)節(jié)執(zhí)行器，使其體積大大縮小，在極其緊湊的空間內(nèi)依照人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行排布。讓機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，展現(xiàn)出流動(dòng)的機(jī)械之美。

運(yùn)動(dòng)控制

而在具體的能力展現(xiàn)過程中，如何讓這些部件協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)流暢的步態(tài)，就取決于運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)。

為了讓機(jī)器人學(xué)會(huì)更自然、更像人的走路方式，工程師采集了真人模特的步態(tài)數(shù)據(jù)。那些關(guān)于“臺(tái)步”的細(xì)節(jié)——比如重心的擺動(dòng)、肩線的節(jié)奏，都被精準(zhǔn)地記錄下來，成為他“學(xué)習(xí)走路”的第一課。

在數(shù)據(jù)處理階段，運(yùn)控工程師開發(fā)了一套新的動(dòng)作重映射算法，讓機(jī)器人在模仿人類步態(tài)的同時(shí)，避免了滑步和碰撞。

在強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的加持下，經(jīng)過仿真訓(xùn)練，機(jī)器人逐漸掌握了人類自然步態(tài)， 使得上機(jī)測(cè)試的成功率大大提升，并順利從仿真環(huán)境過渡到真實(shí)世界。IRON學(xué)會(huì)了像人一樣走出輕盈而有韻律的臺(tái)步，如同“被賦予了生命”。

在擬人的路上，小鵬機(jī)器人不斷挑戰(zhàn)極限，讓機(jī)械更像人，更懂人。

也許你，就是與我們一起奔赴未至之境的探索者。