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重磅综述!10年间164项研究揭示软体可穿戴机器人技术全貌与未来方向
机器人大讲堂· 2025-07-27 19:06
软体外装技术发展现状 - 全球每年1500万人中风,75%-80%幸存者存在运动障碍,美国4040万残疾成年人中有严重行走障碍问题[1] - 软体外装(Exosuit)作为革命性技术,相比传统轮椅、刚性外骨骼具有活动范围广、轻便舒适的优势[1] - 意大利研究团队系统性综述2013-2023年164项成果,涵盖4大驱动技术、55种气动装置及59种电缆系统[1] 技术范式转变 - 刚性外骨骼存在复杂笨重、增加代谢成本等问题,限制在实验室或临床环境使用[2] - 软体外装采用类服装设计,与使用者肌肉协同工作,保留自然运动范围[2] 四大驱动技术分析 流体驱动 - 55个设备采用,主要为气动驱动,通过充气腔室实现弯曲/扭转等复杂运动[5] - 优势为制造简单(可3D打印),劣势为响应慢、需压缩机/电源限制便携性[5] 电机电缆驱动 - 59个设备采用,类似人体肌腱机制,实现精确控制和高带宽[7] - 存在电缆摩擦导致皮肤损伤风险,需Bowden鞘管但引入额外摩擦[7] 形状记忆合金 - 通过温度变化恢复形状,优势为高能量密度、静音运行[8] - 局限为行程/带宽有限,控制难度大[8] 介电弹性体 - 前沿技术,应变高达300%且静音轻量[9] - 高工作电压(安全问题)限制可穿戴应用[9] 关节辅助方案创新 上肢辅助 - 肩关节多采用气动驱动,如Y形执行器支撑外展[13] - 肘关节倾向电缆驱动,LUXBIT系统通过V形织物转换推力减少皮肤剪切力[15] - 手部辅助超40种设计,Exo-Glove采用仿生肌腱驱动[18] 下肢辅助 - 髋关节SR-HExo采用X形气动肌肉,降低14.6%行走代谢成本[24] - 膝关节PPIA执行器通过褶皱结构增强扭矩输出[25] - 踝关节在步态43%时辅助可实现0.64±0.05 W/kg代谢成本降低[27] 商业化进展与趋势 - 已上市产品包括ReStore(踝关节)、Carbonhand(手部)、Neomano(手指)[31] - 混合设计成为趋势,如SPAR手部装置结合刚性掌杆提高力传递效率[30] - 未来方向为无缆多关节辅助,需解决材料强度与控制智能化问题[34]
业界首个具身智能操作系统参考框架发布,"智元灵渠OS"开启产业生态新纪元
机器人大讲堂· 2025-07-27 19:06
智元灵渠OS开源计划发布 - 智元机器人在2025世界人工智能大会主论坛发布业界首个具身智能操作系统"智元灵渠OS"开源计划 实现从底层硬件驱动到上层智能服务的全链路打通 对行业标准化、规模化、生态化发展具有重大意义 [1] 分层开源架构 - 底层基于开源中间件AimRT增强 提供分布式群体实时通信和硬件抽象等基础服务框架 [2] - 中层开放智能体服务框架 支持多模态感知、任务规划、动作控制等核心模块标准化对接 大幅降低算法部署门槛 [2] - 上层配套仿真测试、数据标注、模型训练等全场景工具链 帮助开发者快速构建技术闭环 [2] 产业生态价值 - 解决当前机器人产业系统生态分散、技术创新缓慢等问题 通过统一操作系统整合资源 [4] - 开源模式将吸引全球开发者共同参与 突破智能化提升、群体协同、云边端融合等技术挑战 [4] - 类似PC时代Windows和移动互联网时代鸿蒙系统 为具身智能机器人规模化应用奠定基础 [4] 实施计划 - 开源计划将于2024年第四季度逐步实施 推动机器人产业迈向新高度 [4] - 展现公司在具身智能领域全栈技术实力 以开放姿态推动行业协同发展 [4]
人形机器人企业造狗,技术降维?
机器人大讲堂· 2025-07-26 23:56
人形机器人企业跨界四足机器人趋势 - 智元机器人推出行业级小型四足机器人D1 Ultra,最高奔跑速度3.7m/s,跳跃高度35cm,支持16cm楼梯攀爬[2] - 魔法原子发布轮式四足机器人MagicDog-W,17个自由度,跨越60cm障碍,攀爬40度斜坡,售价75000元起[2] - 人形机器人企业跨界做机器狗已成为新趋势,技术同根同源且60%零部件具备相似性[4][5] 人形与四足机器人技术协同性 - 两类产品在机械结构、运动控制算法等方面高度共通,技术团队经验可快速迁移[5][6] - 宇树科技将四足机器人关节模组(105N.m)直接复用于人形机器人H1膝关节(360N.m)[9] - 控制算法(WBC+MPC)从四足迁移至人形,实现H1稳健行走和小步快跑[9] 宇树科技的市场领先地位 - 宇树占据全球机器狗近70%份额,2024年销量2.37万台,超波士顿动力2000台[6] - 2024年人形机器人出货1400台居全球首位,远超第二名(不足500台)[13] - 2030年全球机器狗市场规模预计超80亿元,CAGR超30%,宇树有望占50%份额[13] 双产品矩阵战略价值 - 机器狗作为"造血引擎"提供现金流,人形机器人作为"未来增长极"打开千亿市场[10] - 技术复用加速迭代,共享销售渠道提高市场覆盖效率[12] - 客户资源(政府/高校/企业)具备品牌粘性,需求多样化推动产品形态扩展[10] 行业竞争格局演变 - 新入局者加剧四足市场竞争,但宇树仍保持60%全球份额的头部地位[12] - 中国企业通过"快速迭代+生态协同"实现产品矩阵式延展[12] - 宇树目标2025年产能5000台,进度领先同行1-2年[6]
节卡机器人具身智能家族亮相WAIC
机器人大讲堂· 2025-07-26 23:56
7月26日,为期三天的 2025世界 人工智能大 会(WAIC 2025) 在上海顺利举行, 节卡机器人 作为马桥人 工智能创新试验区(展位号H3 616)代表企业之一,携 具身智能平台JAKA Lu m i 亮相。 当下, 具身智能已十分火爆,人们期待着机器人通过多模态感知、自主行动与决策和环境动态交互等多方面 能力的进化,实现复杂场景下的精准作业能力和强大的场景泛化能力,既要精准拿捏工业装配、质检环节的零 误差生产,又可化身新时代果农精准采摘鲜美果蔬,更要成为精密实验室的最佳助手。 然而,单一形态无法通吃所有场景。在具身智能的布局上, 节卡机器人提供的不是单一人形,而是一支能力 互补的 "具身智能特工队" 。 ▍ 双臂JAKA K1:身怀金刚钻,勇担瓷器活 1)高刚性高精度: 5kg负载,一体化关节设计,土0.05mm精准定位 2)EtherCAT通讯: 1ms通讯频率高速响应 3)末端内嵌六维力传感器: 0.1N分辨率,最小1N力控精度,导纳控制算法 4)高性能一拖二控制柜: 高性能控制器RoboHub,可支持64轴,外部拓展丰富 ▍ 轮式人形JAKA K1W:工厂多面手,骨骼之上塑血肉 实践是检验真理 ...
人形机器人的“服务时代”已经到来?
机器人大讲堂· 2025-07-26 23:56
核心观点 - 擎朗智能的双足人形机器人XMAN-F1在WAIC展会上展示了多场景服务能力,包括调制饮料、医疗物流协作、PPT讲解等,标志着人形机器人从制造业转向服务场景的重大突破[1][2][4][5][7][25][27] - 公司通过"岗位化垂域模型ProS"和"多形态协作生态"两大技术架构,解决了服务机器人商业化中的场景理解、任务标准化和协同效率问题,形成数据与技术的复利效应[12][14][15][18][20][22] - 双足形态突破空间限制,结合仿生运动控制技术,使机器人能适应台阶、斜坡等复杂环境,实现"双足所至,服务可达"的商用价值[8][10] 双足技术突破 - XMAN-F1采用仿生运动控制与双足动态平衡技术,通过对人类行走姿态的生物力学分析,实现对小台阶、斜坡、崎岖地面的稳定适应[10] - 全身协调控制能力使其在密集人流中能快速识别移动障碍物并规划绕行路径,安全性与效率重新定义复杂环境下的服务标准[10] - 双足形态从技术噱头变为商用刚需,推动服务场景从平面到立体的边界重构[8][10] 岗位化模型创新 - 岗位化垂域模型ProS采用"通用大模型+垂域知识蒸馏"双层架构,将岗位工作转化为可量化、可复现的机器人语言,形成标准化服务模式库[14] - 通过"岗位流程拆解-动作库匹配-结果评估"闭环,使机器人掌握调酒、医疗配送等技能,动作精度堪比专业人员[5][12][14] - 相比传统方法降低80%数据需求,通过任务明确性和技能复用性实现"举一反三"的学习效率[15][22] 多形态协作生态 - 在WAIC展示人形机器人XMAN-F1与物流机器人M104的医疗协作闭环,以及配送机器人T10的餐吧协同,验证"1+1>2"的生态效应[18][20] - 群机调度系统实现任务分配、数据共享、动态优化三层次协作,错误率降低50%,运行数据通过强化学习持续优化策略[20] - 全球部署10万台机器人日均产生10TB场景数据,通过标签化处理加速模型训练,形成"数据-模型-场景"的正向循环[20][22] 商业化落地进展 - 已覆盖餐饮、酒店、医疗等领域的10+核心岗位,包括餐食制作、客房整理等标准化流程,机器人上岗与商业环境深度绑定[22] - 根据IDC报告,公司以22.7%出货量占比位居全球商用服务机器人第一,产品线覆盖配送、清洁、消毒等全品类[20] - 在60多国部署的机器人积累大量行业knowhow,主力产品广泛应用于餐饮、医疗、酒店场景[20][22] 行业趋势判断 - 人形机器人战场从制造业转向服务场景,特斯拉Optimus与擎朗XMAN-F1的落地标志服务智能化分水岭[4][25][27] - 双足形态+岗位化模型+多机协同构成服务机器人三大技术支柱,开启"服务时代"新纪元[27][29] - 未来能力边界将持续拓展,包括咖啡拉花、情感交互等精细化服务,形成立体服务网络[29]
起猛了!台湾老人跟着无人机做八段锦,准确率还爆表
机器人大讲堂· 2025-07-26 23:56
无人机辅助老年人运动系统 - 台湾成功大学研究团队开发了一种名为Pei-Wo Drone的无人机系统,用于引导老年人居家运动,改变传统二维屏幕引导方式[1] - 系统选用Crazyflie 2.1微型四旋翼无人机,重量仅30克,集成多种高精度传感器,包括飞行时间传感器、光流传感器和超宽带定位传感器[3] - 无人机在垂直方向运动精度达毫米级,水平方向误差控制在±10厘米以内[4] - 系统包括无人机、两个腕部传感器、八个UWB定位基站和控制电脑,腕部传感器可实时追踪用户双手位置[4] 系统工作原理与测试结果 - 系统根据每位使用者身体数据(臂长、身高等)为无人机规划个性化飞行路径[6] - 无人机在参与者前方1.2米处起飞,实时计算双手与无人机距离,超出20厘米阈值会发出提示音[7] - 15位老年人(平均年龄67.4岁)测试结果显示,在八段锦动作中,右臂引导准确率达99.64%,左臂92.35%,侧向伸臂动作右臂准确率88.42%,左臂97.41%[8] - 参与者手腕位置与无人机位置的均方根误差范围为0.10-0.22米[9] 用户反馈与系统优势 - 用户接受度高,12位参与者认为无人机引导清晰,10位认为比传统视频或音频指导更容易掌握正确姿势[13] - 所有参与者不担心安全问题,13位感到舒适,14位认为系统操作简单,13位表示满意或非常满意[13] - 与体感游戏、VR/AR设备相比,Pei-Wo Drone提供真实三维引导物体,避免长时间看屏幕的弊端[14] - 系统存在续航问题(5-6分钟飞行时间)和水平方向运动精度提升空间[14] 未来改进方向 - 研究团队计划优化外观设计,加入彩色LED灯光反馈和舒缓背景音乐[15] - 开发自适应算法,根据用户身体状况和运动能力自动调整难度和反馈阈值[15] - 参与者建议将无人机设计成更可爱造型(如蝴蝶、小鸟)并配合视频演示以提高使用体验[14]
快讯|鹿明机器人与三菱电机合作;夏普尝试训练垃圾处理人形机器人;麻省理工学院CSAIL开发新的机器人视觉系统等
机器人大讲堂· 2025-07-25 16:03
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)近期开发了一个新系统,为机器人控制提供了全新 的视角。该系统无需使用手工设计的模型或复杂的传感器阵列,而是允许机器人仅通过视觉来学习其身体 如何响应控制命令。这种名为"神经雅可比场"(NJF)的方法赋予机器人一种身体自我意识。这种建模与 硬件设计的分离可以显著拓展机器人的设计空间。在软体机器人和仿生机器人中,设计师通常会嵌入传感 器或加固部分结构,以便建模。NJF打破了这一限制。该系统无需机载传感器或设计调整即可实现控制。 设计师可以更自由地探索非传统的、不受约束的形态,而不必担心以后是否能够对其进行建模或控制。 3、 ADAM半人形机器人在肯尼迪航天中心航天飞机机舱内提供饮料 美国哥伦比亚大学的研究人员开发出一种名为Truss Link的机器人,它可以探测并与附近的机器人零件合 并,以填补缺失的部件。这种新型人造肌肉可以像人类肌肉一样运动,但强度是人类肌肉的17倍,机器人 的桁架连接件由磁力棒制成,可以扩展或从平面形状转变为3D结构以适应环境。它还可以添加其他机器人 的新部件或丢弃不再起作用的旧部件以提高其性能。在该团队发布的视频中,机器人与附近的一块物体 ...
人形机器人足球赛场“封神”?「加速进化」靠比赛吸金A+轮投资!
机器人大讲堂· 2025-07-25 16:03
机器人大讲堂获悉 , 「加速进化」近日官 宣成功完成 A+轮融资。 本轮融资由北京市机器人产业发展投资 基金领投,北京市人工智能产业投资基金及博华资本联合跟投,义柏资本长期担任独家财务顾问。 其中, 北 京市机器人产业发展投资基金由京国瑞和首程控股共同管理,北京市人工智能产业投资基金由顺禧基金和启明 创投共同管理。 据了解,加速进化成立于 2023年, 核心团队源自清华火神队,在足式机器人算法与硬件领域拥有20余年技 术积累。 该公司专注于人形机器人、操作系统及开发工具等软硬件平台的研发,致力于推动具身智能技术的 商业化落地。今年6月初,加速进化刚刚完成A轮融资,而此次新一轮融资距离上一轮仅不到两个月,投资方 包括政府产业基金、财务投资机构及产业资本。加速进化为何能在短期内连续获得融资? 在 2025年巴西RoboCup机器人世界杯中,加速进化的T1和K1人形机器人被多支人形组国内外强队选用, 包括清华火神、农大山海、清华TH-MOS、美国UT Austin Villa及德国Boosted HTWK等。 在成人组赛事 中,使用 T1机器人的清华火神队在成人组以5:2夺冠, 实现了 中国战队在该赛事 28年历史 ...
首个机器人公司主板退市,背后原因是什么
机器人大讲堂· 2025-07-25 16:03
公司退市进程 - 公司因2023年度财务会计报告被出具无法表示意见的审计报告,自2024年5月6日起被实施退市风险警示[1] - 深交所于2024年6月12日决定终止公司股票上市,6月20日起进入退市整理期,整理期届满后摘牌[1] - 公司成为首个主板退市的机器人行业企业[2] 公司历史沿革与业务转型 - 公司前身为1995年上市的蜀都A,主营房地产和商业贸易,2004年更名舒卡股份转型氨纶产业,2009年更名友利控股[3] - 2016年艾迪与乔徽以32.4亿元高溢价收购友利控股29.9%股权,较停牌价溢价49%,资金疑来自金融机构借款[3] - 2017年收购天津福臻后更名哈工智能,转型工业机器人概念股,成为哈工大机器人集团重要融资平台[6] 激进并购与财务问题 - 2017-2022年累计并购耗资超25亿元,包括9亿元收购天津福臻、5.66亿元收购瑞弗机电等[6][9] - 收购标的业绩承诺期后普遍变脸,2021-2024年累计亏损20亿元,商誉减值成为主要亏损原因[9] - 2022-2024年分别计提商誉减值2.34亿元、2.76亿元和9763万元,归母净利润连续三年亏损7.84亿元、4.02亿元和2.15亿元[11] 财务数据恶化 - 2024年营业收入19.36亿元同比下滑11.51%,经营活动现金流-1198万元同比骤降105.84%[12] - 2024年资产负债率攀升至91%,流动比率仅0.82,审计机构无法确认19.36亿元营收真实性[18] - 收入确认方法混乱,15.23亿元采用时段法确认,4.13亿元采用时点法确认[18] 公司治理与监管问题 - 2024年三位独立董事集体弃权年报审议,公开质疑公司治理全面失效[15] - 实控人艾迪因1.5亿元债务被列为失信被执行人仍违规担任董事,关联方联创集团违规担保9.29亿元未披露[15] - 江苏证监局指出公司存在内部控制重大缺陷,募集资金1.2亿元超期未归还专户[17] 退市后续影响 - 公司面临2.17亿元借款本金及318万元利息被执行,并购江西鼎兴矿业等交易因退市终止[20] - 分析指出收入确认问题可能涉及财务造假,后续或面临行政处罚[21]
为什么行业公认五指绳驱是灵巧手突破“人手级”灵活的最后一道关卡?
机器人大讲堂· 2025-07-25 16:03
行业技术现状 - 人工智能在非物理交互领域进展显著,但机器人灵巧控制能力仍薄弱,难以达到人类婴幼儿水平 [1] - 灵巧手技术尚未形成统一标准,2指至5指构型及绳驱/直驱等多种方案并行发展,仍处于关键技术攻关阶段 [1] 仿生设计原理 - 仿人灵巧手需满足高自由度运动、精确力位控制、环境自适应等特性,五指结构因功能完备性成为最优选择 [2][3] - 人手结构为仿生设计范本:拇指对握功能、指节黄金分割比例(如中指三节长度比1:0.6:0.4)、三关节毫米级精度及0.1mm纹理触觉感知能力 [2] - 绳驱传动通过远端配置大功率驱动源降低末端重量,动态响应性能优于刚性传动 [4][5] 技术路线与产品 - 绳驱式五指构型结合功能完备性与驱动优势,公司推出DexHand021(单绳驱)和DexHand021 Pro(双绳驱)等产品 [9][17] - DexHand021 Pro采用双绳驱设计提升主动控制能力,集成12个空心杯电机,总重1kg,单指负载>1kg,寿命>50万次 [18] - 三指灵巧手DexHand021 S实现人手70%功能,抓握力22N,重量0.62kg,价格千元级覆盖80%通用场景 [22][25] 核心技术创新 - 提出"灵巧度"评价体系:物理灵巧度指数(IOD)通过模块化前驱动设计实现22自由度仿生;感知指数(IOS)融合触力觉/温度觉/视觉;智能指数(IOI)搭载AI加速芯片实现毫秒级决策 [13][14][19][21] - 驱动单元采用高功率密度空心杯电机+行星减速器+蜗轮蜗杆,牵引力持续输出150N,传动使用抗拉≥650N的多股编织缆绳 [17] - 软件生态开源化,提供SDK、URDF模型及仿真环境,算法验证周期缩短50% [24] 商业化与竞争优势 - 构建全链路技术平台:DexCap数据采集系统实现毫米级运动捕捉(双臂9DOF+双手21DOF)和千赫级响应,解决具身智能数据稀疏性问题 [24][28] - 团队具备产学研背景,创始人来自亿嘉和机器人及上海人工智能研究院,CEO为连续创业者 [27] - 产品矩阵覆盖高中低端市场,技术达国际领先水平,已搭建量产产线进入商业化运营 [26][29]