从春晚舞台到生活助手：宇树H1“福兮”机器人背后的科技突破
从春晚舞台到生活助手：宇树H1“福兮”机器人背后的科技突破
2025年央视春晚舞台上，一场别开生面的《秧BOT》节目惊艳了全球观众。16个身着东北花袄的机器人“福兮”，与16名新疆艺术学院的舞蹈演员共同演绎了一场充满科技感的视觉盛宴。这些机器人不仅动作灵活，还能精准地与演员配合，仿佛也沉浸在节日的欢乐氛围中。
这些机器人来自杭州宇树科技有限公司，是中国机器人领域的佼佼者。宇树科技成立于2016年，创始人王兴兴在硕士期间就开发出了纯电驱动四足机器人XDog。经过几年的发展，宇树科技已经推出了多款四足机器人和人形机器人产品。
H1“福兮”是宇树科技的最新力作，身高180厘米，体重75公斤，拥有32个自由度。其最大亮点是采用了自主研发的M107关节电机，膝关节最大扭矩可达360N·m，确保了机器人在复杂动作中的稳定性和力量输出。同时，H1配备了LIVOX-MID360款3D激光雷达和Intel RealSense D435i深度相机，实现了360°全景深度感知，能够实时获取周围环境信息。
在《秧BOT》节目中，H1“福兮”展示了其卓越的运动控制能力。通过AI驱动的全身运动控制技术，机器人能够“听懂”音乐节奏，实现与演员的完美同步。为了完成复杂的舞蹈动作，宇树科技采用了多项创新技术：
- 强化学习：通过大量舞蹈视频训练，使机器人学会模仿人类舞者的动作。
- 轨迹优化：优化动作路径，使机器人在完成高难度动作时更加流畅自然。
- 力矩补偿算法：在大幅度动作时保持平衡，防止倾覆。
- 零力矩点控制：确保机器人在单脚支撑时的稳定性。
- 欠驱动收敛算法：优化能量使用效率，延长表演时间。
然而，要实现如此复杂的舞蹈表演，仅仅依靠运动控制是不够的。H1“福兮”还需要具备强大的环境感知能力。通过3D激光雷达和深度相机，机器人能够实时获取周围环境信息，包括舞台地形、演员位置等。这些数据被传输到机器人的“大脑”——高性能计算单元，进行快速处理和决策。
在多机器人协同方面，宇树科技采用了集群控制技术。通过优化算法，16个机器人能够实现高效避障和队形变换，确保在有限的舞台空间内完成复杂的编舞。
尽管《秧BOT》的表演取得了巨大成功，但人形机器人技术仍面临诸多挑战。例如，机器人在完成日常任务时仍显笨拙，如端水、穿衣等。这主要是因为机器人在稳定行走、环境感知和认知能力方面仍需进一步突破。
不过，随着技术的不断进步，人形机器人的发展前景十分广阔。根据赛迪研究院发布的《2024中国人形机器人产业生态发展研究》，2023年我国人形机器人产业规模已达39.1亿元，同比增长85.7%。预计到2026年将突破200亿元，2035年全球市场规模有望达到1540亿美元。
目前，人形机器人已在多个领域展现出应用价值。在工业制造领域，优必选的Walker S机器人已在蔚来汽车工厂进行实训，有望替代部分人工操作。在服务领域，沙特NEOM新未来城已引入优必选的Walker X机器人提供智能化服务。未来，随着成本的降低和技术的成熟，人形机器人有望进入普通家庭，成为生活助手。
中国在人形机器人领域已取得显著进展。截至2023年底，优必选拥有全球授权专利超2100项，其中逾400项为海外专利，发明专利占比超过50%。达闼机器人通过“5G+工业互联网”技术，实现了机器人关节的自动化生产，最大设计年产能达100万台。
2025年春晚的《秧BOT》节目，不仅是一场科技与艺术的完美融合，更预示着人形机器人产业正迎来新的发展机遇。随着技术的不断突破，我们有理由相信，人形机器人将很快从舞台走向生活，成为推动社会进步的重要力量。