小鹏机器人似人的秘诀：弹性体材料
小鹏机器人为何如此逼真似人？秘诀在于“弹性体材料”。
文｜邱晓芬
编辑｜苏建勋
上周，新能源车厂商小鹏在国内具身智能领域引发了巨大反响。
11月5日，小鹏发布的人形机器人IRON因其极为拟人的步态，还被发现有人耳轮廓、后背有疑似女性内衣的凸起，遭到不少人质疑：“IRON里面藏着真人模特”。
随后，何小鹏发布视频回应质疑，他用剪刀剪开IRON腿部的布，让机器人走了一圈，又拉开其后背的拉链，露出了乳白色、带有密集网格结构的机器人躯体。
△何小鹏拉开IRON拉链
然而，公众的好奇并未消散，为何小鹏机器人行走时姿态如此丝滑拟人，与大多数机器人僵硬、卡顿的行动姿态截然不同？
其中的秘诀，涵盖了仿生脊柱设计、82个关节自由度、大模型训练人类步态等关键技术。据《智能涌现》了解，核心突破在于一种应用在机器人“肌肉”的新型材料：弹性体。
「博理科技」CMO肖博文对《智能涌现》表示：“当一个机器人被质疑是真人时，说明大家已经在用人的标准来看待它了，这种争论恰好证明了行业对机器人的想象力。”
作为弹性体材料领域的供应商之一，「博理科技」能通过3D打印技术生产包括弹性体在内的各类高性能材料，其打印速度较传统工艺提升20至100倍。在机器人领域，他们的客户包括智元机器人、优必选等。
绿洲资本是「博理科技」的早期投资方，他们认为，材料创新正成为具身智能发展的关键变量之一。传统机器人多依赖金属的刚性结构，而博理以3D打印技术，开发出具备柔性响应与轻量化特性的新型弹性体。如果未来人机共存是必然现实，人形机器人除了要有智慧的大脑，是否拥有如肌肉般协调、安全、高效的身体，同样将决定它能否真正走入日常生活。
用“弹性体”给机器人造肌肉
弹性体材料的特质介于刚性材料和硅胶之间，你可以随意揉捏、摔打一块弹性体材料，它都不会被破坏。
弹性体材料最早应用于航空航天领域，后来被引入军用头盔充当间隔结构；近几年开始应用于日常场景，如鞋子的支撑结构、自行车把手和坐垫、VR上的面部衬垫、床垫、牙套、文创产品等。
△晶格结构的弹性体材料
这种刚柔并济的特性，与人形机器人的需求完美契合。
肖博文向《智能涌现》解释，人形机器人外壳过去一般使用不锈钢、铝这类刚性材料，导致步态僵硬。
而弹性体材料像肌肉一样，具备柔性连续响应的能力，能像肌肉群一样协调工作，因此得以模拟人类肌肉拉伸、牵引的姿态，让机器人更仿生，而仿生是机器人走向家庭、养老等场景的基础条件。
在重量方面，相同体积的弹性体材料比传统刚性材料轻了六七成。这让人形机器人得以将负载让给关节、手、头等更重要的部位，减少了对电机扭矩、能量损耗的要求，还降低了商业落地后碰撞人类的安全隐患。
此外，人形机器人长时间移动会产生热量，而晶格结构的弹性体也有更强的透气性。
肖博文向《智能涌现》预判，弹性体材料未来或会是人形机器人肌肉的主流方案。除了小鹏IRON之外，机器人运用弹性体的更早案例有，优必选Walker S2的肘部、智元灵犀X2的胳膊、胸甲和腿部、以及Figure 02的关节处缓震肌肉等。
△智元灵犀
不过，给机器人造肌肉并非易事。引入肌肉概念后，可能会产生微形变控制等新变量，因此对机器人的控制系统、算法提出了更高的要求。
此外，制造工艺也需要革新。肖博文表示，晶格结构的弹性体无法用传统工艺生产，因为传统制造的塑型过程依靠模具，无法高精度控制内部结构走向。
为此，弹性体需要用3D打印新工艺来生产——光敏树脂耗材在光的作用下，一丝一线“交织”起了机器人的弹性体外壳，像是复刻了人体肌肉生成的过程。
总之，种种新材料、新技术在IRON上的融合，构成了其高度拟人步态的密码。
仿生，小鹏机器人闭环的关键
小鹏十分重视“人形”机器人。
从之前精细操作的仿生灵巧手、超越人眼的仿生视觉、拟人的运动能力，到此次增加拟人的肌肉和步态，小鹏的机器人逐渐向人类进化。
△小鹏机器人进入汽车工厂
为何让机器人仿生如此重要？何小鹏对媒体群表示，从商业角度看，像人的机器人更具亲和感，销量会更多，进而实现规模化降本，更有利于形成正向的商业循环。
实际上，从2020年开始，小鹏就在打造一个汽车和机器人的闭环。
何小鹏曾指出，小鹏机器人的首要应用场景是“在工厂里造汽车”。人形机器人进入工厂，不仅提升了汽车制造的自动化水平和效率，反过来，工厂也为其提供了绝佳的“试验场”。
汽车工厂场景本就是为人类设计的，相比于其他类型的机器人，仿生的人形机器人更能适应人类场景，因此也能从工厂中更高效收集海量、真实的操作数据。而这些数据，未来也将反向驱动机器人技术的迭代，形成一个数据飞轮。
在这个闭环里，让机器人仿生是一项关键因素。
△小鹏机器人在汽车工厂推箱子
其实，相比于其他机器人玩家，小鹏已经占据了更有利的位置——除关节、皮肤肌肉是机器人独有，机器人的感知、域控制器、AI软件，与汽车有70%的相似性，技术得以快速复用。
何小鹏近期在采访中也表达了他对机器人市场的看法。相比于发展曲折的汽车赛道，何小鹏相信，机器人一旦越过技术和产品拐点，便会进入高速增长期。未来10 - 20年，机器人是一个20万亿美金的市场，是汽车市场的两倍。
“我没有想过，十年后我们会卖多少机器人，但肯定超过汽车”。
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