25日，全球首個(gè)以人形機(jī)器人為參賽主體的格斗競技賽事CMG世界機(jī)器人大賽·系列賽機(jī)甲格斗擂臺賽在杭州開賽。參賽選手為4臺宇樹公司打造的G1機(jī)器人，它們佩戴著4種不同顏色的拳套和頭部護(hù)具，通過施展類人的側(cè)踢、膝踢、勾拳、直拳等動(dòng)作進(jìn)行對抗。這場人形機(jī)器人格斗賽有哪些技術(shù)看點(diǎn)？相關(guān)技術(shù)能力又將如何應(yīng)用到更多場景中？針對這些問題，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪了相關(guān)專家。
根據(jù)比賽直播畫面，在一個(gè)寬大的拳擊臺上，機(jī)器人利用拳腳進(jìn)行互相搏擊。在被擊打后，機(jī)器人會出現(xiàn)趔趄，隨后又調(diào)整平衡。有時(shí)出拳力度猛，對手會被直接打倒在地，甚至被“KO”。
“這場格斗比賽將人形機(jī)器人從相對可控的環(huán)境（如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)行走、舞蹈表演）推向了一個(gè)充滿不確定性和高動(dòng)態(tài)對抗的場景，它直觀地檢驗(yàn)了機(jī)器人在復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下的綜合能力。”一位人工智能專家26日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，機(jī)器人打拳擊背后體現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)亮點(diǎn)。一是高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)控制與平衡能力：格斗要求機(jī)器人不僅能行走跑跳，更要在受到外力沖擊時(shí)快速調(diào)整姿態(tài)，甚至在倒地后迅速恢復(fù)。比賽中機(jī)器人展現(xiàn)出的踢腿、出拳、閃避以及倒地爬起等動(dòng)作，是對其平衡算法、關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)能力和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的一次極限測試。二是快速響應(yīng)與動(dòng)作執(zhí)行：與工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行預(yù)設(shè)程序不同，格斗需要機(jī)器人能夠根據(jù)操控指令或自主判斷，迅速做出反應(yīng)。刺拳、勾拳等動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)了其運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和執(zhí)行系統(tǒng)的響應(yīng)速度。三是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與抗沖擊設(shè)計(jì)：格斗必然伴隨著碰撞和摔倒。機(jī)器人能夠在一定程度上承受這些沖擊并繼續(xù)“戰(zhàn)斗”，顯示了其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇以及內(nèi)部元器件防護(hù)方面的水平。四是人機(jī)協(xié)同與AI學(xué)習(xí)：機(jī)器人能否精準(zhǔn)、流暢地復(fù)現(xiàn)操控者的意圖，本身就是人機(jī)交互和控制技術(shù)的一種體現(xiàn)。
宇樹公司對《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹稱，對機(jī)器人來說，參與格斗的難點(diǎn)在于瞬間爆發(fā)力、控制算法精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，以及機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此前該公司進(jìn)行了平衡性訓(xùn)練，讓機(jī)器人在受到來自不同方向、不同力度的撞擊時(shí)能夠迅速做出反應(yīng)并調(diào)整身體姿態(tài)，以保持平衡。
“從機(jī)器人在格斗賽中的實(shí)際表現(xiàn)來看，有喜有憂。”上述人工智能專家說，喜的是，機(jī)器人能夠完成出拳、踢腿等標(biāo)志性的格斗動(dòng)作，并且在某些情況下展現(xiàn)了不錯(cuò)的平衡維持能力，甚至在倒地后能夠自主站立起來。能夠進(jìn)行回合制對抗，本身就說明機(jī)器人的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性達(dá)到了一定水平。憂的是，與人類選手相比，機(jī)器人的動(dòng)作速度、力量、靈活性和反應(yīng)速度還存在顯著差距。動(dòng)作顯得較為遲緩，協(xié)調(diào)性有待提高。比賽中機(jī)器人多次倒地，甚至出現(xiàn)長時(shí)間無法起身的情況，暴露出其動(dòng)態(tài)平衡控制在極限對抗下的脆弱性。感知系統(tǒng)的能力，特別是對快速變化的對手動(dòng)態(tài)捕捉和預(yù)判能力，也顯得不足。
如何補(bǔ)上這些短板？專家建議說，一是強(qiáng)化核心硬件。研發(fā)更高功率密度、更快響應(yīng)速度的關(guān)節(jié)伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，探索更輕、更堅(jiān)固的新材料，提升機(jī)器人的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗沖擊性。二是升級感知系統(tǒng)。融合更高精度的視覺、力覺、慣性測量單元（IMU）等多傳感器信息，提升機(jī)器人對自身姿態(tài)和外部環(huán)境的感知速度與精度。特別是要發(fā)展類似人類的觸覺感知，以便在近身接觸時(shí)進(jìn)行更精細(xì)的力控制。三是迭代控制算法。大力發(fā)展基于模型的預(yù)測控制、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)控制算法，提升機(jī)器人在強(qiáng)干擾環(huán)境下的動(dòng)態(tài)平衡能力和自適應(yīng)能力。還要優(yōu)化運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法，使其能夠生成更快速、更流暢、更擬人化的動(dòng)作。四是縮短響應(yīng)延遲。優(yōu)化通信協(xié)議和控制鏈路，降低從感知到?jīng)Q策再到執(zhí)行的整體延遲。探索更高程度的自主性，讓機(jī)器人能夠進(jìn)行部分自主的戰(zhàn)術(shù)決策和應(yīng)急反應(yīng)，減輕對操控者的依賴。五是建設(shè)測試平臺。多舉辦類似的極限挑戰(zhàn)賽，為技術(shù)迭代提供實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)平臺，加速發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的循環(huán)。
“這場活動(dòng)與之前的人形機(jī)器人馬拉松有異曲同工之妙，都是通過舉辦一些比較抓眼球的活動(dòng)來引起社會對機(jī)器人的關(guān)注。”深圳市人工智能與機(jī)器人研究院具身智能中心主任劉少山26日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，除通過參加比賽不斷檢驗(yàn)和提升技術(shù)水平外，期待人形機(jī)器人能應(yīng)用到更多需要它的場景之中。
機(jī)器人在格斗中展現(xiàn)出來的能力，又將如何應(yīng)用到生活生產(chǎn)中？專家告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，首先，它會提升復(fù)雜環(huán)境作業(yè)能力。格斗中錘煉出的動(dòng)態(tài)平衡和抗沖擊能力，對于機(jī)器人在災(zāi)難救援現(xiàn)場（如地震廢墟）、崎嶇地面、建筑工地等非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的行走和作業(yè)至關(guān)重要。它們需要能夠應(yīng)對預(yù)料之外的碰撞和不平坦的地面。其次，增強(qiáng)人機(jī)協(xié)作安全性。機(jī)器人需要具備快速反應(yīng)和穩(wěn)定控制的能力，才能在未來的工廠、家庭、醫(yī)療等場景中與人類安全共存和協(xié)作。格斗中展現(xiàn)的避障、穩(wěn)定控制等能力是基礎(chǔ)。從當(dāng)前聚焦應(yīng)用的領(lǐng)域看，機(jī)器人強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力和環(huán)境適應(yīng)性可以應(yīng)用于高危環(huán)境下的巡檢、維修，或在物流倉儲中進(jìn)行高效搬運(yùn)，甚至在養(yǎng)老助殘領(lǐng)域提供物理支持。▲