在当下经济环境中,工厂、仓库等依赖大量人工作业的企业正面临诸多挑战。劳动力短缺、人力成本居高不下等不稳定因素,如同悬在企业头顶的达摩克利斯之剑。与此同时,工业自动化浪潮汹涌,持续提升效率与安全性成为企业迫切需要解决的问题。然而,目前市场上大多数机器人存在明显短板,行动不够灵活,难以理解并适应复杂环境,执行任务的精准度也有待提高。
在此背景下,香港中文大学(港中大)InnoHK香港物流机器人研究中心团队自主研发的人工智能机器人平台应运而生,为工业物流领域带来了新的希望。这一在香港的系统由两个关键部分组成:四足机器人M1和融合大规模视觉语言模型的具身智能双臂机器人。
M1:轮式四足机器人的创新典范
M1是全球配备并联关节的轮式四足机器人,其创新设计令人眼前一亮。这种独特的设计显著提升了机体的灵活性与结构强度,使其能够高效地穿越户外复杂地形。
研发团队负责人刘云辉教授,作为港中大工程学院卓敏机器与自动化工程学教授兼香港物流机器人研究中心总监,有着深刻的见解。他指出:“我们立足工业及物流业面临的现实挑战,积极探索机器人技术和具身智能等创新解决方案。四足机器人在当前具有巨大的发展潜力,它可以改善最后一公里的配送、提升仓库自动化水平、优化巡检工作等。在解决行业痛点的同时,还能降低成本并提高工作场所的安全性。虽然市面上已经有一些四足机器人,但在负载能力、电机过热、稳定运动以及自然环境中的自主导航等方面,仍存在技术瓶颈,这正是我们努力突破的方向。”
M1的卓越性能与特色功能
M1作为轮式四足机器人,在性能和功能上表现出色。它具备卓越的环境感知与理解能力,就像拥有了一双敏锐的眼睛和聪明的大脑,能够根据获取的信息迅速做出合适的决策。在复杂地形面前,它毫不畏惧,无论是楼梯、斜坡、草地、冰面,甚至是崎岖不平的地形,都能轻松穿越。
其中,“大蝴蝶”冲坡功能堪称一绝。这一突破性的设计让机器人能够灵活地穿越狭窄空间,仿佛一只轻盈的蝴蝶在花丛中穿梭。此外,M1还能攀越高达100厘米的垂直障碍,并且通过强化学习不断优化移动策略,就像一个不断学习和进步的运动员,越来越擅长应对各种挑战。
从外观和材质来看,M1机器人长95厘米、宽45厘米、高57厘米,机身主要采用铝合金材质,既保证了轻量化的特点,又具备出色的耐用性。它搭载了革命性的差分驱动系统,负载能力根据不同机型可达15至40公斤。这意味着它不仅能在背部运送方形物品,还可以通过索带与篮筐配件搭载不规则形状的货物,大大提高了运输的灵活性。同时,该驱动系统可确保机器人单次续航达到4小时,能够满足长时间的任务需求,为企业的高效作业提供了有力保障。
先进的训练方法助力M1成长
为了使M1具备出色的动作控制与视觉导航能力,刘云辉教授团队采用了先进的训练方法。他们首先构建了一个逼真的虚拟世界,为机器人提供了一个安全、高效的学习平台。在这个虚拟世界中,机器人可以尽情地学习行走、攀爬以及闪避障碍物等技能。经过大量的试验和学习,机器人逐渐掌握了平衡技巧,并具备了在复杂环境中自主导航的能力。完成虚拟训练阶段后,团队将算法应用于实体机器人,并根据真实场景进行精细调整,使M1能够更好地适应现实世界的工作环境。
港中大InnoHK香港物流机器人研究中心团队研发的人工智能机器人平台,尤其是四足机器人M1,为工业物流领域带来了新的变革。随着技术的不断进步和完善,相信这一创新成果将在更多领域得到广泛应用,为企业的发展和社会的进步做出重要贡献。









