据报道,人形机器人研发竞争日益激烈,AI算法虽备受关注,但韩国机器人新创公司WIRobotics认为,硬件革新才是实现机器人商用化和人类操作水准的关键。
WIRobotics研究院院长李光圭在韩国「AI·ICT洞察论坛」上表示,尽管AI和机器学习推动了人形机器人的快速发展,但从硬件角度看,目前尚无机器人在手部操作上真正达到人类水准。他认为,硬件才是当前亟需攻克的难题。
现有的人形机器人手臂重量高达23.9公斤,扭转刚性超过10,000Nm/rad,而人类手臂仅重3.9公斤,扭转刚性约为350Nm/rad。顶尖研究用机械手爪售价超过百万元新台币,但灵巧度仍远不及人手的23个自由度和每秒500度的关节速度。这些差距无法仅靠调整算法弥补,必须从硬件层面实现突破。
李光圭指出,谐波驱动技术长期主导工业机器人关节设计,但在人形机器人领域面临挑战。以Figure AI与BMW的合作为例,大多数关节使用约100:1减速比的谐波驱动,动作迟缓,且在没有额外传感器的情况下无法感知外力。高减速比导致低顺应性和几乎为零的可回驱性,使机器人操作僵硬,存在安全隐患。
因此,以高功率密度马达搭配10:1以下低减速比的准直驱架构(QDD)成为新趋势。波士顿动力的Atlas机器人便是典型案例,其液压驱动版本于2024年4月退役,全面换装低减速比高功率电动致动器,大幅提升关节响应速度。
中国厂商也将QDD技术应用于四足机器人,并通过强化学习在运动控制上取得突破,随后延伸至人形机器人设计。目前,中国厂商的下肢多采用QDD设计,上肢仍以谐波驱动为主,依赖软件补偿其顺应性不足的问题。然而,QDD架构下的关节产热问题仍待解决,手部设计仍是人形机器人最薄弱的环节。
WIRobotics推出通用人形机器人「ALLEX」,其核心优势在于仅850克的手掌、15个主动自由度、全新致动器控制架构及轻量高承载结构。其自研的高可回驱性致动器,相较协作机器人将转动惯量降低至1/24,摩擦力降至1/11,目标是实现人类级别的全身流畅度。
李光圭强调,人形机器人若要从“搬运演示”迈向“人类水准的操作”,必须能够感知并顺应接触力,在冲击中保持稳健。这些能力从根本上取决于致动器的物理特性,而非仅靠软件或AI实现。