近日,山东优宝特智能机器人有限公司自主研发的“济南籍”人形机器人“行者泰山”凭借一段华尔兹舞蹈视频引发行业关注。视频中,这款机器人以流畅的肢体动作完成旋转、迈步等复杂舞步,关节联动自然如真人,标志着国内人形机器人运动控制技术实现新突破。
“这段舞蹈背后是三重技术升级的叠加。”优宝特算法工程师卢娜介绍,研发团队通过模仿学习算法,将人类舞蹈数据转化为机器人可执行的代码。这一过程始于动作捕捉设备对人类舞者的全方位运动轨迹采集,包括膝关节弯曲角度、手臂摆动幅度等细节数据,再经算法优化后输入机器人训练模型。“我们的目标是让机器人动作完全贴合人类运动习惯,比如华尔兹中的旋转幅度必须精确到度。”
硬件层面的革新为舞蹈实现提供物理支撑。研发团队对关节模组进行迭代优化,在缩小电机体积的同时提升扭矩输出,开发出系列化专用关节模组。这种设计使“行者泰山”的肢体比例更接近人类,膝关节转动轨迹与人体高度吻合。卢娜现场演示时,机器人完成一个标准旋转动作,其关节联动顺序与人类舞者完全一致——先抬肩、再屈肘、最后转体,动作衔接自然流畅。
稳定性控制是研发过程中最大的技术挑战。“机器人跳舞需要全身关节协同运动,如何在动态中保持平衡是关键。”卢娜透露,团队通过“抗干扰训练”解决这一问题:在机器人运动时施加随机推力,迫使其在动态中调整重心。测试显示,即使遭遇较大力度碰撞,机器人仍能保持站立并通过前后移动恢复平衡,这种能力为未来工业场景应用奠定基础。
技术突破的实用性已得到验证。在今年8月的世界人形机器人运动会上,“行者泰山”以“全勤”表现斩获多项荣誉:100米表演赛冠军、4×100米接力赛季军,更在1500米长跑中上演“断臂前行”的奇迹——即使机械臂断裂,仍以3米/秒速度完成全程。这些成绩证明,从关节模组到运动控制算法的自主研发体系,已能支撑机器人应对高强度动态场景。
智能交互能力的升级进一步拓展应用场景。研发团队为“行者泰山”集成视觉-语言-动作(VLA)大模型,通过头部雷达与相机构建环境感知系统。现在,这款机器人不仅能完成复杂舞蹈动作,还能与用户进行自然语言交互,识别障碍物并规划路径。这种多模态交互能力,使其在工业导览、家庭服务等场景中具备更大潜力。
“跳舞只是技术落地的第一步。”卢娜强调,模仿学习算法培养的动作逻辑,未来将应用于工业作业中的精密操作;抗干扰训练提升的稳定性,可直接转化为工厂环境下的抗干扰能力。目前,团队正优化机器人对更复杂动作的适应性,为医疗辅助、老年护理等场景储备技术。