蔣紫涵
2024-11-14 
西部世界成真：仿生肌肉驅動的機器人來了
西部世界式的仿生機器人成真了？！
人造肌肉驅動下，這個名叫Torso的上半身機器人開始拱手作揖、前后左右咔咔轉動脖子……
細一打聽，才知道它的肘部、頸椎、肩關節等都是模仿人類組織構建（雙手操作訓練還在進行中）。
好家伙！一眾鋼鐵俠般的人形機器人里，竟出現了截然不同的“新皮膚”——
這也引來英偉達科學家Jim Fan站臺，后者在引用了《西部世界》福特博士的經典臺詞后感嘆：
A new vibe of humanoid.（人形機器人的新形態）
這段臺詞暗示了，人類智力的偉大成就可能是基于最基本的生物學需求，這也恰好對應了為何Torso會選擇別具一格的“仿生人”路線。
其實更早之前，其手部循環測試就引來了大量圍觀，驚倒一片網友：
而現在，開啟回憶殺的網友們又開始了刷屏，西部世界成真+10086！
有意思的是，這家公司的logo和《西部世界》第一季的封面也高度相似(doge)。
人形機器人近兩年也算是大熱門了，不過外觀上看起來幾乎都差不多。
僅以手部為例，目前市面上產品大多如特斯拉的Optimus一樣，雖然也是仿人類思路，但采用了電纜驅動系統+執行器協同。
操作起來be like：
而創立Torso的背后團隊，卻從一開始就選擇了原汁原味“仿生人”這條路：
按照自然界存在的方式構建（機器人）組織
so，why？？為什么會選擇人造肌肉驅動這種方式呢？
原因概括起來有以下幾點：
模擬人類肌肉的收縮和伸展，可以實現高度模仿人類動作的目的；
使用的聚合物材料比傳統金屬更柔軟、更輕便、更便宜，且性能更佳；
采用了液壓驅動，而不是傳統的氣動驅動，更加平滑、接近人類運動；
比如這雙仿生手，團隊想的是1:1復刻人類手部解剖結構，包括肌腱、肌肉、軟組織和骨骼。
復刻完成后，從最新演示來看，它能靈活掌控一個小球（轉動的同時保持不掉落）：
它擁有27個自由度，可以有效負載7公斤（1kg負載下肌肉收縮小于0.3s），在50萬次循環后才出現故障。
而且官網顯示，它的銷售成本（COGS，進貨+其他銷售費用）低于2800美元（約19937.4元人民幣）。
從設計細節來看，整體肌腱肌肉不含金屬元素，以此保證柔韌性；同時，它允許使用電力和化學動力進行壓力驅動。
而結構中唯一比較硬的骨頭，由模制碳纖維（Molded carbon fibre）骨頭制成，其中碳纖維具有高強度、輕重量和耐腐蝕等優良特性，能夠在保證高強度的同時降低成本。
除此之外，其余部分全由軟組織構成，包括：韌帶、肌腱、套管針、靜脈、脂肪、皮膚和結締組織等。
整體來看，雖說肌肉技術能夠實現仿生手的良好性能，但其中關鍵還在于液壓方案。
團隊選擇了液壓版本而不是氣動版本，這樣可以提供更好的機動性、更簡易地操控和維護。
他們使用水作為液壓系統的介質，不僅簡單易得，而且即使“肌肉組織”中出現小孔，也不會導致肢體失靈，這與人類肌肉的彈性和耐久性相似。
比如團隊創立早期展示的這款產品，它由水驅動，峰值功耗為200W，團隊當時宣稱：
我們發明并生產便攜式電源和我們自己的閥門，以完全控制速度收縮，并將整個動力系統（針對全身）壓縮在類人機器人軀干內。
最終，這款仿生手將被用來執行更精密的操作，比如拿手術刀、打針等。
Clone Robotics正式成立于2021年11月，背后創業團隊來自波蘭。
聯創兼CEO Dhanush Radhakrishnan，是核聚變領域的等離子體物理學家，曾開發了一個基于強化學習的655種疾病癥狀檢查器。
CTO ?ukasz Ko?lik，曾投入7年時間開發高功率密度的肌肉骨骼機器人技術（據說成本少于20,000美元），而且獨立建造了12個Clone Hand原型。
此外，其余10位成員均由工程師組成，橫跨軟件、設計、材料科學、電子、機械、物理和機器學習等領域。
這群人瞄準的目標是：打造所有人都買得起的機器人。（當前售價為2萬美元）
他們從靈巧手開始，期望最終打造出高功率密度、雙足行走的機器人（規模化量產）。
另據了解，他們在正式運營的第一年后就將仿生手的耐用性提高了100倍以上。
而且從2022年開始融合機器學習技術，讓仿生手從人類模仿的視頻數據中學習，從而加速獲取其他新技能。
截止目前，這家公司已經從天使投資者和風險投資公司那里籌集了640,000美元（約455萬人民幣）的資金，包括Y Combinator的聯合創始人和Coinbase的前首席技術官。
那么，你看好這家公司的未來嗎？
文章來源：量子位，原文標題：《西部世界成真：仿生肌肉驅動的機器人來了，英偉達科學家站臺》
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