36 氪獲悉，由吉林大學(xué)工程仿生教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室任露泉院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的人形機(jī)器人公司「月泉仿生」，近日完成千萬級人民幣的天使輪融資。本輪投資方為中關(guān)村發(fā)展集團(tuán)啟航投資，募集資金主要用于推動(dòng)仿生人形機(jī)器人系統(tǒng)及核心零部件的產(chǎn)業(yè)化。

轉(zhuǎn)筆、穿針引線、玩魔方、打撲克、翻書，這樣人手才能完成的精細(xì)動(dòng)作，如今用仿生靈巧手也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確操控。"在仿人行走、仿生靈巧手、仿生機(jī)械臂等方面，我們做了很多創(chuàng)新工作。以仿生拉壓體機(jī)器人理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)了 200 多個(gè)國際和國內(nèi)專利，形成了一個(gè)‘技術(shù)樹’。" 月泉仿生聯(lián)合創(chuàng)始人任雷教授在接受 36 氪訪談時(shí)表示。作為英國曼徹斯特大學(xué)終身教授、教育部長江學(xué)者、吉林大學(xué)仿生健康學(xué)科帶頭人，任雷教授在人體科學(xué)、仿生機(jī)器人、仿生運(yùn)動(dòng)智能領(lǐng)域已潛心研究了二十余年，形成了深厚積淀。

在仿生人形機(jī)器人上，重現(xiàn)人體機(jī)械智能

簡單理解 " 仿生拉壓體 " 理論，即人體骨骼肌肉系統(tǒng)的硬組織如骨骼主要受壓，而韌帶、肌肉等軟組織主要受拉，受壓的硬組織和受拉的軟組織形成了一個(gè)有機(jī)整體，驅(qū)動(dòng)人體運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)機(jī)器人的剛性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，月泉仿生研發(fā)了仿生拉壓體剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，模仿并學(xué)習(xí)人體骨骼肌肉智能特性，使其在具備高度運(yùn)動(dòng)性和靈活性的同時(shí)，兼顧穩(wěn)定性，環(huán)境適應(yīng)性和運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性。

這其中的核心是挖掘人體骨骼肌肉智能，放開自由度，" 區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們不去強(qiáng)制約束自由度，而是用軟組織進(jìn)行有序的連接或包裹，形成一種有序的構(gòu)造，充分釋放機(jī)械智能。" 月泉仿生 CTO 趙迪解釋道。比如人體膝關(guān)節(jié)的巧妙設(shè)計(jì)，使得腿部著地時(shí)會形成自旋，進(jìn)而防止過度屈曲，保證關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。

" 關(guān)節(jié)本身機(jī)械部分的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，就保證了自穩(wěn)定，這就是機(jī)械智能的體現(xiàn)。我們做的仿生人形機(jī)器人不是簡單的解剖學(xué)模型，而是在每一個(gè)關(guān)節(jié)、部位重現(xiàn)人體骨骼肌肉的智能。"

在重現(xiàn)人體骨骼肌肉機(jī)械智能的過程中，月泉仿生依托吉林大學(xué)工程仿生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，突破了多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。因?yàn)榉律瓑后w關(guān)節(jié)具備高自由度，兩塊骨骼間長期摩擦?xí)硪欢〒p耗，人體有關(guān)節(jié)液作為潤滑，月泉仿生團(tuán)隊(duì)采用 3D 打印的樹脂材料，模仿關(guān)節(jié)處的軟骨層，以解決這一難題。除此之外，在韌帶的仿生材料和編織工藝上，月泉仿生也進(jìn)行了系列創(chuàng)新，以接近人體韌帶的性能，滿足受力和位移的要求。

為了適應(yīng)創(chuàng)新的關(guān)節(jié)構(gòu)型，在動(dòng)力源方面，月泉仿生的仿生拉壓體機(jī)器人采用了 " 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)一體化 " 的高效柔性驅(qū)動(dòng)部件。通過綜合運(yùn)用上述技術(shù)，仿生拉壓體機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)與人相似的運(yùn)動(dòng)特性，機(jī)器人不僅可與環(huán)境安全交互，且運(yùn)動(dòng)能耗指標(biāo) CoT 僅為人體的 1-2 倍，遠(yuǎn)低于關(guān)節(jié)型人形機(jī)器人。

高度類人的仿生機(jī)器人關(guān)鍵子系統(tǒng)

高仿生人形機(jī)器人的開發(fā)，如同 " 登月計(jì)劃 " 一樣涉及多學(xué)科技術(shù)，" 需要有耐心、有毅力地逐個(gè)解決 "。在研發(fā)過程中，月泉仿生團(tuán)隊(duì)也面臨著許多待解決的問題，如新的制造技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感技術(shù)、生物材料技術(shù)等。

據(jù)月泉仿生董事長李天靈介紹：為了打造更接近人體的人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人的協(xié)同工作的目標(biāo)，公司制定了四個(gè)并行的研發(fā)路線，分別為人形機(jī)器人控制系統(tǒng)、人形機(jī)器人關(guān)鍵子系統(tǒng)、人形機(jī)器人核心部件以及人形機(jī)器人新型材料，這些研發(fā)路線對應(yīng)的產(chǎn)品產(chǎn)出將分階段地為公司帶來收入，支撐公司運(yùn)轉(zhuǎn)和仿生人形機(jī)器人整機(jī)的開發(fā)。

現(xiàn)階段，月泉仿生已經(jīng)研制出一系列仿生機(jī)器人的關(guān)鍵子系統(tǒng)，如三維變剛度仿生腳板、運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)仿生踝關(guān)節(jié)、電液動(dòng)力智能膝關(guān)節(jié)、具備人體三維自然行走步態(tài)的仿人下肢機(jī)器人、高度類人的仿生智能靈巧手及仿生機(jī)械臂。

高度類人的仿生智能靈巧手采用拉壓體驅(qū)動(dòng)技術(shù)，內(nèi)置柔性傳感器，具有觸覺神經(jīng)反饋，在外力干擾下靈巧手可以通過主動(dòng)移動(dòng)、屈曲、翻轉(zhuǎn)等動(dòng)作調(diào)整，以保持手持物體不掉落。除了基礎(chǔ)的抓握、按壓等動(dòng)作外，還可以完成 27 種不同的手部復(fù)雜精細(xì)操作，比如使用筷子夾取細(xì)小物體、涂抹護(hù)膚品、攪拌咖啡、刷手機(jī)等等，足以應(yīng)對各類日常生產(chǎn)生活場景需要。

此外，仿生機(jī)械臂也是月泉仿生一項(xiàng)有創(chuàng)新性的工作。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械臂的準(zhǔn)確性、靜態(tài)受載能力高，但柔韌性、靈活性、主動(dòng)輸出力 / 扭矩等性能不足，難以應(yīng)對復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化場景。月泉仿生以人體手臂為藍(lán)本，開發(fā)了能夠在狹小空間內(nèi)完成屈曲、內(nèi)外旋等多自由度連續(xù)運(yùn)動(dòng)的仿生機(jī)械臂，極大縮小了機(jī)械臂的體積，并與仿生手組成了完整協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，得到了高度仿人的完整機(jī)械臂。

數(shù)據(jù)與仿生算法層面，月泉仿生團(tuán)隊(duì)積累了大量人體測試數(shù)據(jù)庫，基于對生物力學(xué)功能原理規(guī)律的研究，開發(fā)了一系列仿生控制算法，以提高仿生人形機(jī)器人的性能。隨著生成式 AI 的發(fā)展，月泉仿生團(tuán)隊(duì)也與人工智能相關(guān)團(tuán)隊(duì)取得合作，共同優(yōu)化針對仿生拉壓體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的仿生智能控制算法，充分挖掘此類機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能、操縱能力。

目前，公司的科研團(tuán)隊(duì)正在主攻高功率密度微型電機(jī)、仿生人工肌肉作動(dòng)器、柔性力傳感器和人工韌帶等人形機(jī)器人核心部件。未來，月泉仿生不僅將在人形機(jī)器人整機(jī)技術(shù)方面進(jìn)行布局，也將成為該領(lǐng)域核心部件和關(guān)鍵技術(shù)的供應(yīng)商。

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