9月26日，傅利葉發(fā)布了自主研發(fā)的新一代通用人形機(jī)器人GR-2。立足于“為AI打造最佳具身載體”的產(chǎn)品愿景，GR-2在硬件、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)框架等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)帶來(lái)了令人矚目的創(chuàng)新和提升，展現(xiàn)更靈活、更強(qiáng)勁、更開(kāi)放的特性，滿足各領(lǐng)域開(kāi)發(fā)者、多元應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

在進(jìn)軍人形機(jī)器人領(lǐng)域前，傅利葉主攻醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人。

2015年，創(chuàng)始人顧捷在上海張江成立傅利葉智能；一年后，首款上肢康復(fù)機(jī)器人Fourier M2面世，可精確模擬實(shí)際生活中的不同力學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)具有目標(biāo)導(dǎo)向性的游戲，刺激大腦和上肢神經(jīng)功能康復(fù)；2017年3月，再次推出了國(guó)內(nèi)首款具備觸覺(jué)功能的下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人Fourier X1。

2019年，傅利葉內(nèi)部組建團(tuán)隊(duì)，開(kāi)始研發(fā)人形機(jī)器人，彼時(shí)連馬斯克也尚未發(fā)布相關(guān)的產(chǎn)出；到了去年，傅利葉在2023年世界人工智能大會(huì)上發(fā)布首款GR-1通用人形機(jī)器人，正式官宣轉(zhuǎn)向。

通過(guò)在醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人十年的積累，傅利葉團(tuán)隊(duì)對(duì)雙足機(jī)器人有了深刻的理解，包括人類(lèi)行走的物理特性；在上肢訓(xùn)練設(shè)備開(kāi)發(fā)中積累的經(jīng)驗(yàn)，也使他們更能理解靈巧手的操作性能。

談及如何兼顧上肢操作能力與下肢的運(yùn)控能力時(shí)，傅利葉創(chuàng)始人兼CEO顧捷分享道：“我們追求WBC（Whole Body Control）全身運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，將手、腳和整個(gè)身體視為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待。團(tuán)隊(duì)不僅專(zhuān)攻手或腳部的設(shè)計(jì)，而是跨領(lǐng)域合作，共享技術(shù)和創(chuàng)意，比如腕關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的執(zhí)行器在性能上有共通之處；肩、踝和腰部關(guān)節(jié)都是三自由度的關(guān)節(jié)，設(shè)計(jì)上也有相似性。”

顧捷進(jìn)一步解釋了整體設(shè)計(jì)理念的重要性：

以人為例，當(dāng)上肢需要拿起一個(gè)重物時(shí)，不僅僅是上肢的力量在起作用，還需要下肢、軀干和背部肌肉的協(xié)同工作；在走路時(shí)，上肢的動(dòng)作也會(huì)影響身體的平衡和姿態(tài)：如果上肢無(wú)法觸及某個(gè)物體，可能需要通過(guò)腰部的運(yùn)動(dòng)來(lái)輔助——這些復(fù)合運(yùn)動(dòng)表明，只有將全身作為一個(gè)整體來(lái)考慮，才能得到最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)解決方案，使得機(jī)器人更自然地執(zhí)行任務(wù)。

那么，在貫徹全身運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的GR-1的基礎(chǔ)上，GR-2又做了哪些升級(jí)呢？

更靈巧、更強(qiáng)勁、更類(lèi)人

在外觀上，GR-2沿用了GR-1的仿生設(shè)計(jì)語(yǔ)言，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化全身比例——升級(jí)后的身高達(dá)到175cm，體重63kg，全身共有53個(gè)自由度，單臂運(yùn)動(dòng)負(fù)載達(dá)3kg，能夠完成更復(fù)雜的操作。新一代電池容量翻倍，續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)至2小時(shí)。在支持直充的基礎(chǔ)上，增加可拆卸換電方案，充分滿足運(yùn)動(dòng)需求。

而且，GR-2的整機(jī)布局采用內(nèi)走線設(shè)計(jì)，將線纜置于機(jī)器人內(nèi)部，不僅提升整體美觀度，而且精簡(jiǎn)模塊化適配，降低開(kāi)發(fā)者外設(shè)布置阻礙，同時(shí)為場(chǎng)景適配開(kāi)發(fā)留足空間。

為了優(yōu)化控制策略和性能，GR-2的關(guān)節(jié)布置由并聯(lián)改為串聯(lián)，使得每個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可以獨(dú)立計(jì)算，有利于開(kāi)發(fā)者部署控制算法，方便調(diào)試和維護(hù)，降低制造成本。

值得一提的是，傅利葉在去年成功交付了百余臺(tái)產(chǎn)品，從中直接接觸到了眾多實(shí)際應(yīng)用需求與一線反饋?！斑@極大地推動(dòng)了我們產(chǎn)品的迭代?！备道~人形機(jī)器人負(fù)責(zé)人周斌分享道，“這幫助我們研發(fā)GR-2，實(shí)現(xiàn)了一些以前GR-1可能沒(méi)法實(shí)現(xiàn)的平滑、復(fù)雜、擬人的動(dòng)作?！?/p>

五指觸覺(jué)靈巧手

具體到上肢操作能力上，GR-2搭載了新一代靈巧手，單手自由度由初代的6個(gè)增加至12個(gè)，復(fù)刻人手外形及尺寸，并最大限度地模擬人手的自然運(yùn)動(dòng)，因此末端執(zhí)行器的靈活度和精準(zhǔn)度方面有了明顯提升，能夠執(zhí)行更類(lèi)人和復(fù)雜的操作，包括使用部分工具。

而且，新一代靈巧手還搭載了6個(gè)陣列式觸覺(jué)傳感器及運(yùn)動(dòng)控制算法，能夠?qū)崟r(shí)感知抓握力度，調(diào)整抓取策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形狀、材質(zhì)、重量物體的精準(zhǔn)力控抓取。

“我們?cè)谝痪€場(chǎng)景里發(fā)現(xiàn)，靈巧手的升級(jí)僅靠增加自由度是不夠的。以汽車(chē)裝配線為例，工人在安裝時(shí)需要感受到安裝的力反饋，這不能僅靠視覺(jué)判斷，因此我們安裝傳感器，以增強(qiáng)靈巧手的觸覺(jué)反饋?！敝鼙蠼忉尩?。

針對(duì)數(shù)據(jù)這個(gè)阻礙人形機(jī)器人進(jìn)一步落地的痛點(diǎn)，傅利葉以支持VR遙操作控制、拖拽示教、上位機(jī)末端控制等多種上肢示教方式來(lái)助力開(kāi)發(fā)者彌合仿真與現(xiàn)實(shí)的差距。

GR-2能快速創(chuàng)建動(dòng)作，記錄上肢運(yùn)動(dòng)軌跡、關(guān)節(jié)角度、力度、靈巧手運(yùn)動(dòng)、觸覺(jué)信息等多維度數(shù)據(jù)，為采集更多真實(shí)訓(xùn)練數(shù)據(jù)提供有力支持，提高上肢操作的泛化性，打破專(zhuān)用性能力壁壘。

“目前最缺乏的是動(dòng)作數(shù)據(jù)，尤其是真實(shí)世界的數(shù)據(jù)。”顧捷認(rèn)為真實(shí)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)存在互補(bǔ)關(guān)系，‘“真實(shí)數(shù)據(jù)采集成本高昂，需要人工操作來(lái)生成高質(zhì)量數(shù)據(jù)。以真實(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)生成百倍甚至千倍的仿真數(shù)據(jù)，接著在訓(xùn)練接近完成時(shí)再利用高質(zhì)量真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)。我們認(rèn)為，這是未來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展方向。”

執(zhí)行器2.0升級(jí)運(yùn)動(dòng)能力

GR-2在外觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制方面實(shí)現(xiàn)了更加擬人化的表現(xiàn)。為此，傅利葉量身打造了7款不同型號(hào)的FSA執(zhí)行器，分別應(yīng)用于機(jī)器人的髖、踝等關(guān)節(jié)處，滿足各個(gè)關(guān)節(jié)的力矩要求。這些自研執(zhí)行器不僅完美適配機(jī)器人的仿生形態(tài)，還能有效降低硬件成本。

新一代執(zhí)行器為GR-2提供了更強(qiáng)勁的動(dòng)力，最大關(guān)節(jié)峰值扭矩超380N.m。結(jié)合完善的執(zhí)行器控制算法，GR-2擁有更強(qiáng)的負(fù)載能力和流暢的運(yùn)動(dòng)控制。

新版執(zhí)行器采用雙編碼器系統(tǒng)，編碼器精度提升了2倍，提供更準(zhǔn)確的絕對(duì)位置與速度反饋，保證GR-2在執(zhí)行各種動(dòng)作時(shí)的控制精度，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

周斌認(rèn)為執(zhí)行器是人形機(jī)器人最核心的模塊之一，需要同外殼等整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)縫連接，“這些跨領(lǐng)域、跨模塊的部分是我們一直面臨的技術(shù)難點(diǎn)，因?yàn)橐阉协h(huán)節(jié)作為一個(gè)整體把控，做最后產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)。”

開(kāi)發(fā)平臺(tái)加速AI具身落地

傅利葉高度重視開(kāi)發(fā)者的需求和體驗(yàn)，在此次產(chǎn)品升級(jí)中對(duì)原有的開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，形成一套基于主流編程語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)接口方案。無(wú)論是機(jī)器人研究學(xué)者、工業(yè)自動(dòng)化工程師還是AI軟件開(kāi)發(fā)者，都能快速上手，高效定制多樣化的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新。

該方案支持服務(wù)器-客戶端模型的算法程序開(kāi)發(fā)，封裝了一系列簡(jiǎn)潔易用的API，集成了機(jī)器視覺(jué)、路徑規(guī)劃、力控反饋等預(yù)優(yōu)化的算法模塊，在降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻的同時(shí)簡(jiǎn)化了復(fù)雜任務(wù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，顯著提高開(kāi)發(fā)效率。目前支持NVIDIA Isaac Lab、ROS、Mujoco、Webots等開(kāi)源框架。

平臺(tái)會(huì)提供詳盡的日志記錄與遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，內(nèi)置嚴(yán)格的安全協(xié)議和故障恢復(fù)機(jī)制，確保開(kāi)發(fā)過(guò)程安全可靠，并且為開(kāi)發(fā)者提供全面詳實(shí)的文檔資源和快速響應(yīng)的技術(shù)支持。

針對(duì)人形機(jī)器人本體的未來(lái)演進(jìn)，傅利葉提出了“產(chǎn)品六邊形”概念，圍繞運(yùn)動(dòng)智能、靈巧作業(yè)、認(rèn)知智能、仿生設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)和商業(yè)化應(yīng)用共六個(gè)維度，明確機(jī)器人本體的能力標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展方向。

“我們?cè)跇?gòu)思產(chǎn)品的過(guò)程中一直在思考，全世界有這么多的最強(qiáng)大腦在做 AI的探索，但它仍需要一個(gè)物理容器去承載,”顧捷表示，“當(dāng)人形機(jī)器人本體在各個(gè)維度都達(dá)到最優(yōu)，成為六邊形戰(zhàn)士后，它一定會(huì)是AI最佳的具身選擇。這里的AI不僅限于大模型，還包括機(jī)器人感知、決策、執(zhí)行的全過(guò)程?！?/p>

傅利葉GRx系列致力于為其合作生態(tài)中的科研院校、頭部企業(yè)、場(chǎng)景開(kāi)發(fā)者和終端客戶，打造更擬人、更通用、更友好的雙足人形機(jī)器人，促進(jìn)AI與物理世界的緊密融合，實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)共生。

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