總部位于美國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器人THEMIS V2。該機器人尺寸與真人相當(dāng)，該公司宣稱其為同類產(chǎn)品中最靈活的機器人之一。
THEMIS V2機器人尺寸與真人大小相當(dāng)，身高約1.7米，擁有40個自由度，這意味著它可以像真人一樣進行大幅度的彎曲和扭轉(zhuǎn)。該版本最大的改進在于它的手臂，可以以6自由度運動，而它的手則可以以7種方式運動。
這款機器人不僅僅是外形酷炫、活動部件精致。它搭載了Westwood公司一種名為BEAR執(zhí)行器的特殊電機，這些電機讓機器人能夠像人一樣平穩(wěn)移動，同時又能保證安全——如果它周圍有人或易碎物品，這一點就至關(guān)重要。
這個機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，而且它能夠在現(xiàn)實世界中靈活移動，可以跑步、像跑酷一樣跳過障礙物，甚至在惡劣天氣下保持平衡。從技術(shù)層面來說，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。這使得這個機器人能以每秒1,000次的超高精度跟蹤機器人傾斜或轉(zhuǎn)動的方式以及移動速度，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年的美國公司，總部位于洛杉磯。公司的創(chuàng)始團隊成員主要來自加州大學(xué)洛杉磯分校的Robotics&Mechanisms Laboratory實驗室（RoMeLa）。RoMeLa實驗室在學(xué)術(shù)界的地位非常顯著，由著名的機器人學(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，因為從小喜歡機器人和動手制作，所以報考了中科大的機械工程系，放棄了其他錄取分?jǐn)?shù)更高的專業(yè)。大一時，他參加了學(xué)校的RoboGame機器人比賽，做了一個能進行語音識別并根據(jù)用戶指令在室內(nèi)自主移動并完成一系列家庭服務(wù)任務(wù)的單臂移動機器人。這個機器人不僅有視覺避障功能，末端也有目標(biāo)識別功能。比如，語音指令讓它拿一個杯子，它可以知道自己所在的位置，然后找到目標(biāo)物。
大二時，張曉光開始進入實驗室做四足機器人，四足在當(dāng)時也是科研前沿。那時候四足的算法不是現(xiàn)在的動態(tài)算法，而是一個準(zhǔn)靜態(tài)過程，需要用ZMP(Zero Moment Point)找支撐多邊形，時刻把機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)動方案上用的當(dāng)時最熱門的基于滾珠絲杠的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，并探索輪足復(fù)合解決方案。
由于豐富的科研經(jīng)驗和論文，2014年張曉光成功申請到了UCLA的博士項目。而后直到2019年12月份一直在RoMeLa進行人形機器人相關(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)，因為和《紅色警戒》的開發(fā)商Westwood Studio都在UCLA所在的區(qū)Westwood，因此取名Westwood Robotics。
RoMeLa實驗室在2011年首次將備受矚目的Louis Vuitton Cup帶回美國，之后連續(xù)6年蟬聯(lián)世界冠軍。其中2010～2013年蟬聯(lián)四屆小型人形機器人組世界冠軍，2011～2015連續(xù)5年蟬聯(lián)全比例人形機器人組世界冠軍。RoMeLa實驗室在人形機器人淵源頗深，曾開發(fā)了全尺寸的人形機器人ARTEMIS，該機器人在實驗室測試中以每秒2.1米的速度行走，創(chuàng)下了人形機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實驗室在其他機器人系統(tǒng)方向一直處于世界領(lǐng)先地位，包括多模態(tài)高動態(tài)四足機器人ALPHRED，非人形雙足機器人NABi，雙臂烹飪機器人YORI等?；诖耍琖estwood Robotics請到Dennis Hong博士作為首席科學(xué)家，張曉光博士作為CEO進行商業(yè)化運營，背靠實驗室的技術(shù)積累。自2018年以來已發(fā)布多款性能強勁的BEAR系列機器人本體感知驅(qū)動器和明星產(chǎn)品BRUCE機器人平臺。
▍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)計非常模塊化，很多零件都是可以3D打印的，因此相比大型機器人更安全，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，是一個完整的高動態(tài)的人形機器人運動平臺。BRUCE面向其開發(fā)者社區(qū)完全開源開放，以其卓越的動態(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，客戶中不乏TU Wien、UCLA、SUNY、UCL、中科大、清華、北京通院等國際知名大學(xué)與研究機構(gòu)。
THEMIS V2的上一代版本人形機器人就是THEMIS，其身高1.65米，重量僅約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)計以及輕量化驅(qū)動模組。THEMIS的每條腿有6個自由度，全部采用了Westwood Robotics的BEAR系列本體感知驅(qū)動器，而其中腿上的兩個格外醒目的Pitch關(guān)節(jié)所使用的Kodiak BEAR驅(qū)動器可以瞬時爆發(fā)出超過300 Nm的強大輸出，單個驅(qū)動器的瞬時輸出功率最高可達(dá)3千瓦。
結(jié)合輕量化、低慣量的腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計，THEMIS可以實現(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個主要驅(qū)動器全部接入液態(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)動器的全力輸出和爆發(fā)性能。THEMIS的每條手臂擁有4個自由度，同樣采用了BEAR系列驅(qū)動器來保證動態(tài)操作能力，同時，輕量化的碳纖維手臂結(jié)構(gòu)搭配BEAR驅(qū)動器出色的驅(qū)動透明度，為機械臂操作過程中的力矩控制與感知以及碰撞檢測等安全保障功能提供堅實的底層支持。
此前，基于深度學(xué)習(xí)并結(jié)合多模態(tài)模型，Westwood Robotics團隊已經(jīng)在開展THEMIS在針對應(yīng)用場景中的各類目標(biāo)識別與操作等任務(wù)，并積極推進與美國本土客戶的合作與商業(yè)落地。如今THEMIS V2的推出，有望進一步加速其合作進程。
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