總部位于美國(guó)加利福尼亞州的西木科技（Westwood Robotics）公司近期發(fā)布了其最新一代人形機(jī)器人THEMIS V2。該機(jī)器人尺寸與真人相當(dāng)，該公司宣稱其為同類產(chǎn)品中最靈活的機(jī)器人之一。

THEMIS V2機(jī)器人尺寸與真人大小相當(dāng)，身高約1.7米，擁有40個(gè)自由度，這意味著它可以像真人一樣進(jìn)行大幅度的彎曲和扭轉(zhuǎn)。該版本最大的改進(jìn)在于它的手臂，可以以6自由度運(yùn)動(dòng)，而它的手則可以以7種方式運(yùn)動(dòng)。

這款機(jī)器人不僅僅是外形酷炫、活動(dòng)部件精致。它搭載了Westwood公司一種名為BEAR執(zhí)行器的特殊電機(jī)，這些電機(jī)讓機(jī)器人能夠像人一樣平穩(wěn)移動(dòng)，同時(shí)又能保證安全——如果它周圍有人或易碎物品，這一點(diǎn)就至關(guān)重要。

這個(gè)機(jī)器人可以像人類一樣快速行走，奔跑速度可達(dá)10公里/小時(shí)，而且它能夠在現(xiàn)實(shí)世界中靈活移動(dòng)，可以跑步、像跑酷一樣跳過(guò)障礙物，甚至在惡劣天氣下保持平衡。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，它內(nèi)部有一些智能設(shè)備，比如HBK的MicroStrain公司的3DM-CV7-AHRS傳感器。這使得這個(gè)機(jī)器人能以每秒1,000次的超高精度跟蹤機(jī)器人傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)的方式以及移動(dòng)速度，這使它能夠?qū)χ車h(huán)境做出快速反應(yīng)，比如在顛簸的地面上行走或躲避物體。

▍公司發(fā)展歷程一覽

Westwood Robotics（西木科技）是一家成立于2018年的美國(guó)公司，總部位于洛杉磯。公司的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員主要來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校的Robotics&Mechanisms Laboratory實(shí)驗(yàn)室（RoMeLa）。RoMeLa實(shí)驗(yàn)室在學(xué)術(shù)界的地位非常顯著，由著名的機(jī)器人學(xué)教授Dennis Hong創(chuàng)立和領(lǐng)導(dǎo)。

西木科技的CEO張曉光博士是河北人，高中在衡水中學(xué)讀書，因?yàn)閺男∠矚g機(jī)器人和動(dòng)手制作，所以報(bào)考了中科大的機(jī)械工程系，放棄了其他錄取分?jǐn)?shù)更高的專業(yè)。大一時(shí)，他參加了學(xué)校的RoboGame機(jī)器人比賽，做了一個(gè)能進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別并根據(jù)用戶指令在室內(nèi)自主移動(dòng)并完成一系列家庭服務(wù)任務(wù)的單臂移動(dòng)機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人不僅有視覺(jué)避障功能，末端也有目標(biāo)識(shí)別功能。比如，語(yǔ)音指令讓它拿一個(gè)杯子，它可以知道自己所在的位置，然后找到目標(biāo)物。

大二時(shí)，張曉光開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做四足機(jī)器人，四足在當(dāng)時(shí)也是科研前沿。那時(shí)候四足的算法不是現(xiàn)在的動(dòng)態(tài)算法，而是一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，需要用ZMP(Zero Moment Point)找支撐多邊形，時(shí)刻把機(jī)器人的中心放在由三條腿形成的多邊形上。張曉光及同學(xué)在驅(qū)動(dòng)方案上用的當(dāng)時(shí)最熱門的基于滾珠絲杠的串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器，并探索輪足復(fù)合解決方案。

由于豐富的科研經(jīng)驗(yàn)和論文，2014年張曉光成功申請(qǐng)到了UCLA的博士項(xiàng)目。而后直到2019年12月份一直在RoMeLa進(jìn)行人形機(jī)器人相關(guān)研發(fā)。2018年，張曉光雖然博士尚未畢業(yè)但很快開啟創(chuàng)業(yè)，因?yàn)楹汀都t色警戒》的開發(fā)商Westwood Studio都在UCLA所在的區(qū)Westwood，因此取名Westwood Robotics。

RoMeLa實(shí)驗(yàn)室在2011年首次將備受矚目的Louis Vuitton Cup帶回美國(guó)，之后連續(xù)6年蟬聯(lián)世界冠軍。其中2010～2013年蟬聯(lián)四屆小型人形機(jī)器人組世界冠軍，2011～2015連續(xù)5年蟬聯(lián)全比例人形機(jī)器人組世界冠軍。RoMeLa實(shí)驗(yàn)室在人形機(jī)器人淵源頗深，曾開發(fā)了全尺寸的人形機(jī)器人ARTEMIS，該機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中以每秒2.1米的速度行走，創(chuàng)下了人形機(jī)器人的最快行走速度記錄，也因此被稱為“世界上最快的人形機(jī)器人”?，F(xiàn)在被宇樹科技H1打破了，H1官方介紹最快速度是3.3m/s。

除了ARTEMIS以外，RoMeLa實(shí)驗(yàn)室在其他機(jī)器人系統(tǒng)方向一直處于世界領(lǐng)先地位，包括多模態(tài)高動(dòng)態(tài)四足機(jī)器人ALPHRED，非人形雙足機(jī)器人NABi，雙臂烹飪機(jī)器人YORI等。基于此，Westwood Robotics請(qǐng)到Dennis Hong博士作為首席科學(xué)家，張曉光博士作為CEO進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，背靠實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)積累。自2018年以來(lái)已發(fā)布多款性能強(qiáng)勁的BEAR系列機(jī)器人本體感知驅(qū)動(dòng)器和明星產(chǎn)品BRUCE機(jī)器人平臺(tái)。

▍核心產(chǎn)品情況一覽

BRUCE身高只有70厘米，體重4.8公斤，整體設(shè)計(jì)非常模塊化，很多零件都是可以3D打印的，因此相比大型機(jī)器人更安全，更輕便、更便宜，摔壞了也容易修。雖然BRUCE很小，但是搭載最新的控制算法，是一個(gè)完整的高動(dòng)態(tài)的人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。BRUCE面向其開發(fā)者社區(qū)完全開源開放，以其卓越的動(dòng)態(tài)性能、出色的魯棒性和極致的輕量化知名全球，自去年發(fā)售至今已經(jīng)出貨近百臺(tái)，客戶中不乏TU Wien、UCLA、SUNY、UCL、中科大、清華、北京通院等國(guó)際知名大學(xué)與研究機(jī)構(gòu)。

THEMIS V2的上一代版本人形機(jī)器人就是THEMIS，其身高1.65米，重量?jī)H約30 kg，全身使用碳纖維和航空鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)，配合出色的深仿生拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)以及輕量化驅(qū)動(dòng)模組。THEMIS的每條腿有6個(gè)自由度，全部采用了Westwood Robotics的BEAR系列本體感知驅(qū)動(dòng)器，而其中腿上的兩個(gè)格外醒目的Pitch關(guān)節(jié)所使用的Kodiak BEAR驅(qū)動(dòng)器可以瞬時(shí)爆發(fā)出超過(guò)300 Nm的強(qiáng)大輸出，單個(gè)驅(qū)動(dòng)器的瞬時(shí)輸出功率最高可達(dá)3千瓦。

結(jié)合輕量化、低慣量的腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，THEMIS可以實(shí)現(xiàn)接近2 m/s的最高步行速度和最快10 km/h的奔跑速度。位于THEMIS臀部的8個(gè)主要驅(qū)動(dòng)器全部接入液態(tài)冷卻，由Westwood Robotics自研的專用壓力泵完成冷卻水循環(huán)，保障驅(qū)動(dòng)器的全力輸出和爆發(fā)性能。THEMIS的每條手臂擁有4個(gè)自由度，同樣采用了BEAR系列驅(qū)動(dòng)器來(lái)保證動(dòng)態(tài)操作能力，同時(shí)，輕量化的碳纖維手臂結(jié)構(gòu)搭配BEAR驅(qū)動(dòng)器出色的驅(qū)動(dòng)透明度，為機(jī)械臂操作過(guò)程中的力矩控制與感知以及碰撞檢測(cè)等安全保障功能提供堅(jiān)實(shí)的底層支持。

此前，基于深度學(xué)習(xí)并結(jié)合多模態(tài)模型，Westwood Robotics團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在開展THEMIS在針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景中的各類目標(biāo)識(shí)別與操作等任務(wù)，并積極推進(jìn)與美國(guó)本土客戶的合作與商業(yè)落地。如今THEMIS V2的推出，有望進(jìn)一步加速其合作進(jìn)程。