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从Figure 03新演示,看机器人“家务自由”还要多久?

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发表于 前天 11:31 | 查看全部 阅读模式
在Figure 03的最新宣传片中,人形机器人以近乎优雅的姿态迈入人类生活场景。它凭借卓越的关节灵活性与环境适应能力,正悄然重塑着“家庭管家”的定义——从精准完成日常家务,到自然融入家庭互动,这位沉默的助手正在重新诠释何为真正的“生活陪伴”。


在这段最新演示中,一个令人印象深刻的画面正在上演:机器人正自如地折叠着衣物,其灵巧的腰髋关节让它能像人类一样自然俯身、侧转,流畅地在桌面与收纳筐之间切换作业。这一看似简单的家务场景,却生动诠释了机器人从“执行命令”到“自主适应”的关键跨越——而实现这一流畅作业的基础,正是其灵巧的髋部关节赋予了机器人类似人类的稳定重心与运动自由度。
本文小Loong将围绕Figure 03的新演示为线索,深入探讨Figure 03髋关节的三大突破如何重塑其运动逻辑,实现从“机械感”到“人性化”的跨越。同时,分析这些技术成果如何向“家务自由”转化,并总结当前面临的关键瓶颈。来为从事机器人智能化升级的研究者、工程师与行业伙伴提供可借鉴的技术框架与实践参考。

从“机械感”到“人性化”:髋关节三大突破如何重塑机器人运动逻辑在最新发布的Figure 03演示视频中,这台人形机器人展现出的流畅动作令人惊叹。无论是稳健行走、自然下蹲还是灵活转身,其动作的协调性与以往机器人的"卡顿感"形成鲜明对比。这一突破的核心,正源自团队在髋关节这一核心运动单元上实现的三大技术创新。



髋关节堪称人形机器人的"力量枢纽"——它既要支撑上半身全部重量,又要实现多自由度的复杂运动。传统设计方案往往面临运动干涉、结构笨重、能耗过高等痛点。Figure团队通过以下三方面重构了机器人的髋部设计:
  • 非正交关节轴线
传统机器人关节的三根轴线通常保持严格的90度垂直关系,这种"工整的十字架"结构虽然便于制造,却在运动范围与灵活性上受限。Figure创新地采用75-85度的非正交轴线设计,相当于将十字架的横纵梁略微倾斜。这种看似微小的调整,却让关节获得了更大的活动空间,有效避免了极端姿态下的机械干涉,使机器人的腿部运动更加灵活自然。



  • 取消独立腰部电机:回归人类的"弯腰"本质
过往机器人在腰部专门设置负责“弯腰”的电机(Torso Pitch Actuator),导致结构复杂、重量增加且控制困难。Figure 03大胆移除独立腰部电机,将弯腰动作交由两侧的“髋俯仰电机”协同完成。这就像人类弯腰时主要依靠髋部与大腿肌肉发力,而非依赖腰部"折断式"弯曲。此举不仅减轻了整机重量、降低了功耗,更让机器人的重心控制更加稳定,在搬运物品时展现出更优越的平衡性。
  • 双曲面骨盆框架:三维空间中的"扭腰式"结构
最具革命性的是Figure采用的双曲面骨盆框架。这一设计突破了传统平面式骨盆结构的局限,构建出一个前后加深、左右略捏转的三维壳体结构。其外形宛如一个精心设计的"扭腰椭圆桶",通过巧妙的曲面几何实现多重优势:
  • 非正交电机布置:骨盆内部采用非90度的电机安装角(X–Y方向),让髋部驱动器能在更紧凑的空间内交错布局,避免了传统设计中电机与连杆的相互干涉问题,同时扩大了关节的运动范围。
  • 结构刚度与轻量化并存:双曲面壳体天生具备高抗扭强度,类似冷却塔的几何特性,使得框架在减轻重量的同时仍能保持出色的整体刚度和抗弯性能。
  • 内部空间更高效:框架前后方向“加深”的形态,为腰部电机与髋关节电机之间创造了自然的空间层级,既便于布线与散热,也方便安装与检修。
  • 仿生稳定性:这种几何布局让髋关节驱动器(J11)相对于脊柱电机略向前布置,腿部驱动器(J12)向后延伸,使机器人双腿自然地位于躯干下方。其姿态控制更接近人类骨架力线,能更高效地完成下蹲、转体和侧倾等动作。
综上所述,非正交关节轴线、取消独立腰部电机与双曲面骨盆框架这三大创新,共同构成了Figure 03高运动性能的核心组成部分。这一设计方案展示了通过仿生学与结构优化来提升机器人运动能力的可行性,为相关领域的技术发展提供了具体案例。

从技术突破到“家务自由”在Figure 03展现的流畅动作背后,髋关节的突破性设计正是其实现技术愿景的机械基石。尽管技术取得显著进展,两大核心瓶颈仍制约着产业化进程:
  • 环境适应性的技术天花板:当前系统在应对非结构化环境时仍显僵硬,特别是在光线突变、地面材质转换等动态场景中的应变能力亟待突破;
  • 成本与可靠性的商业困境:硬件寿命与维修成本尚未达到消费级产品的标准,关键部件的耐久性与更换成本仍是规模化落地仍需时间与技术的考验。
Figure 03的技术路线清晰地指向了实用化、可量产的发展方向,其突破在于将实验室技术向工程化解决方案的有效转化。然而,要实现真正的普及,行业仍需在环境理解与成本控制两大维度实现跨越,这需要材料科学、控制算法与制造工艺的协同突破。
这一挑战在国内机器人研发中也同样突出。 例如,在“青龙机器人”的开发中,腰髋部分的设计就是一个关键难点。团队不仅需要综合考虑俯仰电机、侧展电机、周转电机他们的排布顺序与相对位置关系,需要进行相应的拓扑分析,更长远的目标是实现腰髋自由度的深度整合,以朝着低成本、轻量化、低转动惯量、高自由度、高精度、高工作空间等方向迈进。



开源共享促进“家务自由”Figure 03的优雅身姿,让我们看到了“家务自由”的曙光。但要让这曙光成为普照的阳光,关键在于构建一个共生共荣的产业生态。我们期待,硬件、算法与数据的开源共享能成为行业创新的“土壤”,让每一位开发者都能在此基础上播种新的可能。我们更期待,跨越公司边界的产业协同能奏响一曲“交响乐”,而非独角戏。只有当每一块技术拼图在开放协作中精准对接,人形机器人才能真正解锁复杂的家庭场景,从令人惊叹的演示,进化为我们每个人家中沉默而可靠的成员。

而这一切的创新与进化,离不开开放、共享与协作。OpenLoong 开源社区已开放多个机器人软硬件模块、数据集与设计图纸,诚挚邀请每一位研究者、开发者和技术爱好者加入我们,共同参与模型训练、算法优化与系统迭代,一起构建属于未来的机器人生态。


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