小身材大耐力 全球唯一小贝 上理工团队研发智能高效双足机器人

你是否曾在缓坡下坡行走时，感受到脚步的自动交替与身体的放松状态？当坡度变陡时，脚步会变得凌乱，这时需要花费更多的力气去控制自己的步伐。这种人类行走的奥秘，如果可以被机器人所掌握，将极大地解决双足机器人在行走过程中的平衡性和能效性问题。

近日，记者从上海理工大学机器智能研究院了解到，李清都教授团队通过“被动行走”和“人工智能”的创新方法，成功研制出了一款新型双足机器人——“小贝”。这款机器人成为全球目前唯一能够同时实现“平衡、高效、智能、安全、经济”五大关键特性的大双足机器人。

“小贝”的步态控制得益于对人类行走规律的学习与模仿。它不仅能够像人一样在复杂的地面环境下自如行走，还能够在行走过程中自主调整步态，以适应不同的环境。“小贝”在节能方面也表现出色，其能耗相较于其他领先的双足机器人降低了50%。

不久前，美国波士顿动力公司研发的Atlas机器人因其后空翻、三连跳的“酷炫”视频而在网络上走红。这款机器人身姿矫健，符合人们对“钢铁战士”的想象。而另一款代表领先水平的双足机器人是日本本田公司研发的仿人机器人ASIMO，它显得更加温柔亲和。这两款机器人在展示机器人的平衡能力方面都非常出色，但它们都面临着一个共同的挑战——高能耗。

而“小贝”的出现，不仅解决了双足机器人在行走平衡性和能效性方面的难题，还为机器人技术的发展带来了新的可能性。未来，“小贝”有望在救援、巡逻、服务等领域发挥重要作用，为人类的生活带来更多的便利与安全。图说：采访对象提供了机器人“小贝”轻松行走的图片（下同）一直以来，双足机器人的研发仿佛一场形态上的“仿生”之旅，目标在于让机器人行走如人。无论是Atlas还是ASIMO，它们的下半身都配备了十多个驱动“关节”，用以控制各个方向的力量。随着驱动“关节”的增加，能耗也随之上升。李清都教授不禁思考：“机器人真的需要那么多驱动‘关节’吗？”

为了降低能耗，李清都教授和他的团队决定做减法，尝试研发“直腿”机器人，将电机数量减少了一大半。实现平衡成为了一个巨大的挑战。为了攻克这一难题，他们进行了大量的被动行走基础研究、仿真和实验验证，深入探索步态控制和能效等问题。

在缓坡下坡的实验中，李清都教授研究了新模型，发现机器人在无驱动状态下，会受到重力、腿部结构以及坡度等因素的影响，经历“周期稳定”“混沌”和“发散”三种步态。当坡度较平缓时，机器人会展现出耗能极低的稳定步伐。随着坡度的增加，需要逐渐施加力量控制，否则机器人可能会摔倒。通过深入研究机器人自身的运动规律，他们精准地把握了保持平衡的控制力度和时机。这项新的动态平衡技术，让机器人在无需复杂机制的情况下，如同踩高跷般平稳行走。

他们研发的“行者二号”机器人，身形苗条，更具亲和力。为了让它能够适应环境并自动迈步，团队联合德国汉堡大学、深圳市行者机器人技术有限公司，利用深度强化学习、迁移学习、连续学习等一系列人工智能技术，让机器人如同孩童学步般，通过2D、3D的逐步训练，掌握走路技巧。

可以说，这些科技人员不仅仅是在制造机器，更是在赋予它们生命与智慧，让它们能够像人一样适应环境、行走自如。重塑未来行走的奇迹——小贝的成长之旅

小贝，一个名字虽小，却承载着巨大的创新与希望。别看它体积小巧，仅有微弱的体重和娇小的身形，它的平衡能力却超乎想象。在撞击、推拉、风吹、不平路面等复杂环境中，小贝都能稳稳行走，如同一个经验丰富的舞者在大舞台上挥洒自如。这一切的出色表现，都得益于人工智能算法的加持，使得小贝对机电传感的性能需求降低，实现了智能交互。推一下，它便向前迈几步，回拉一下,它就像个宠物一样乖巧地跟随。小贝，对人极其友好和安全。

小贝的前身“行者一号”，已经以其强大的耐力赢得了世界的瞩目。它曾打破吉尼斯世界纪录，成为能效比人类还高的机器人。实测数据令人震惊：仅需0.8度电，便能续航134公里。与传统的双足机器人相比，小贝的运输损耗远远低于人类10-20倍的标准，这在现有的电机技术和电池技术下是一个巨大的突破。我们的研发路径可以说是“换道超车”，走出了自己的特色道路。

李清都教授正全身心投入小贝的调试中，希望让它在复杂环境中学习成长，适应更多路况。小贝的技术已经转化为产品——智能助行机器人，它为行动不便的老人带来了福音，让他们能更安全、更轻松地行走。它还能自动采集人的步态、双臂压力等数据，分析使用者的行走状态，监护他们的健康状况。团队研发的“行者二号”已经在高交会上亮相，这款身材苗条的“美女”机器人，未来将会集成更多智能应用，她的角色或许将在酒店迎宾、交通协管、环卫工作或者生活中无处不在。

李教授坦言，机器人是一个复杂的系统，小贝的成长之路充满挑战。要让小贝“长高”“长大”，技术难度会呈几何倍数增加。但团队始终坚持“为人类带来更多安全、有效的服务”的目标，因为这是机器人研究的终极意义。小贝的故事，是科技与爱的结合，是未来的希望与梦想。