7月15日-22日,RoboCup 2024機器人世界杯在荷蘭埃因霍溫舉辦,本次大賽共吸引了超過45個國家,來自300個團隊參賽。在全尺寸人形機器人賽項中,來自UCLA RoMeLa實驗室的ARTEMIS最終以6比1大比分領先德國波恩大學的NimbRo戰隊,奪得本屆2024 RoboCup機器人世界杯人形聯賽的總冠軍。
賽事回顧:ARTEMIS積分榜第一 小組賽、半決賽、決賽全勝 累計進球34枚
本次RoboCup2024機器人世界杯在7月15日至22日于荷蘭Eindhoven(埃因霍溫)舉辦,其中全比例人形機器人足球賽因其極高的技術門檻和激烈的對抗屬性,成為RoboCup所有比賽中最受矚目的。今年RoboCup的全比例人形機器人足球賽共有來自美國、德國、韓國和中國的五支隊伍參加,其中來自美國的團隊是UCLA(加州大學洛杉磯分校)的RoMeLa實驗室,使用團隊自研的ARTEMIS機器人,來自德國波恩大學的團隊使用的是團隊自研的NimbRo機器人,韓國的HERoEHS團隊來自漢陽大學,使用團隊自行開發的ALICE機器人,中國的兩個團隊均為清華大學的團隊,其中TH-MOS團隊使用傅里葉的GR-1機器人,Hephaestus團隊使用加速進化的Booster 1機器人。
必一運動
RoMeLa實驗室曾在2009~2015的6年內獲得小型組和全比例人形組總共9次世界冠軍。團隊在蟬聯5屆全比例人形組世界冠軍后,選擇暫時離開RoboCup開發全新的機器人系統ARTEMIS,該系統實現了高達2.1m/s的步行速度,被國外多家媒體稱為“世界上最快的人形機器人”。本次RoboCup比賽中,憑借著ARTEMIS近乎“變態”的高速穩定運動能力,UCLA RoMeLa戰隊以完全碾壓的優勢大獲全勝。在7月18日的小組賽上,RoMeLa以5:1打敗漢陽大學團隊,之后在7月19日以12:0打敗使用傅里葉GR-1的清華TH-MOS隊,緊接著分別以9:0和8:2的絕對優勢打敗德國NimbRo隊和使用加速進化機器人的清華Hephaestus隊。
在20日的半決賽中,RoMeLa的ARTEMIS更是通過流暢的搶球,運球與控球技能以5:2戰勝韓國漢陽大學HERoEHS戰隊,贏得了現場此起彼伏喝彩與掌聲。
而UCLA RoMeLa戰隊與德國波恩大學的NimbRo Robot的總決賽,更是被冠以“史詩級對決”的稱號。這兩支隊伍均為機器人技術領域的佼佼者,代表著當前人形機器人技術的最高水準。同時,它們在RoboCup賽場上多次遭遇生死對決,均有過手捧獎杯的歷史戰績,堪稱該項賽事的常青樹。可以說本屆2024 RoboCup大賽,兩支隊伍再次相遇,不僅是一場技術上的巔峰對決,更是一場蘊含深厚歷史底蘊與情感宿命的較量。但在ARTEMIS的迅猛和瘋狂的移動速度面前,NimbRo無異于螳臂當車,最終RoMeLa以6:1的絕對優勢戰勝NimbRo,將本屆RoboCup機器人世界杯的總冠軍收入囊中。
自小組賽、半決賽直至總決賽,UCLA RoMeLa戰隊累計進球數高達到34枚,并且整個賽程零輸球,這一表現讓ARTEMIS成為整場大賽的焦點。更令人不可思議的是,據悉本次比賽中RoMeLa團隊將ARTEMIS的最高速度限制在了1m/s,僅為其極限步行移動速度的一半。
必一運動
賽場以外,RoMeLa同樣勢頭“兇猛”。世界知名的人形機器人創業公司Westwood Robotics的核心創始團隊成員均為RoMeLa實驗室的前核心成員。在今年年初,Westwood Robotics就已推出了基于ARTEMIS平臺架構打造的商業化版本高動態全比例人形機器人THEMIS,已開始全球發售。該版本擁有更強的運動能力、感知能力與計算能力,能夠適應更加復雜的商業化場景使用。
THEMIS機器人身高為160cm,體重僅為32kg,并具備15kg的負載能力。相較于ARTEMIS,THEMIS的身高增加了10cm,體重減輕了10kg。在結構設計上,THEMIS全身擁有22個自由度(不含靈巧手),其中包括每條腿6個自由度、每條手臂4個自由度以及頭部2個自由度,并且在手部預留了模塊化接口和中空走線通道,方便針對具體應用場景支持各類末端執行器。
在行動能力方面,THEMIS相比ARTEMIS也有明顯提升。官方給出的數據披露,THEMIS專業版最高速度預計可達10公里/小時(約等于2.78 米/秒),屬于全球主流全尺寸人形機器人第一梯隊水平。THEMIS髖關節和膝關節各使用一臺Westwood Robotics的Kodiak BEAR驅動器,可提供超過500Nm的瞬時爆發輸出,并且THEMIS的核心8個驅動單元全部接入液態冷卻來保證極端工況下的最佳性能。續航方面,THEMIS標配兩塊288Wh的高容量電池,電池自帶保護機制,支持最高120A持續放電和超過300A瞬時放電,單次充電后能夠連續工作120分鐘并支持電池快換。
THEMIS搭載戰術級主IMU,提供9DoF+GPS信息。頭部搭載雙目深度相機ZED 2i和6自由度IMU,提供全方位的視覺感知能力,確保機器人在復雜環境中的精準導航和智能交互。此外,專業版本身體前后額外配備了雙目深度相機ZED 2X Mini進行補盲和移動輔助,進一步增強了其環境感知能力和復雜地形的通過能力。此外,THEMIS的每只腳上還可選配3個足底接觸力傳感器,提供更豐富的底面接觸信息,增強了機器人在復雜地形中的穩定行走能力。
運算方面,THEMIS為其不同功能搭配了獨立的專用解決方案。身體中的NUC主要負責運動相關的控制任務和各獨立運算單元之間的上層信息交互,在頭部則為其三維視覺相機匹配了一塊擁有100TOPS算力的Jetson Orin NX模組;針對身體上的前后三維視覺,也單獨匹配了另一塊Jetson Orin NX模組并通過采集卡進行高效視覺數據傳輸。
據悉,THEMIS機器人已經在娛樂場景和物流應用中進入POC階段,即將進行產品部署。同時,自今年5月開始,THEMIS機器人面向全球用戶公開銷售。根據Westwood Robotics在RoboCup2024期間給出的限時折扣,其基礎版售價低至僅約6萬美金。
完全開源 全球唯一可奔跑跳躍的小型機器人BRUCE 售價降至8950美元
作為全球唯一可奔跑跳躍的小型機器人,Westwood Robotics旗下BRUCE機器人在過去的一年搶盡風頭,亮相全球各大展會現場,并吸引全球開發者目光。作為一款專為科研和教育市場設計的小型人形機器人開放平臺,BRUCE機器人身高70cm,體重僅4.8kg,標配一塊3000mAh的電池,續航時間可達25~30分鐘。搭載官方續航背包時可將續航延長至1小時。BRUCE全身共有16個自由度,包括每條腿五個自由度和每個胳膊三個自由度,使其能夠完成雙腳離地的跑跳等復雜動作。
BRUCE機器人是世界上唯一能夠實現穩定行走、跑步和跳躍的全開源小型人形機器人。BRUCE的動態性能不僅體現在高速運動上,還具備強大的魯棒性,能夠應對來自各個方向的外部沖擊,保持運動狀態下的身體平衡。一方面,這得益于其腿部的高性能Koala BEAR驅動器,這是一款專為輕型系統優化設計的小型輕量化驅動器,每個僅重235g,但卻能夠提供10Nm的瞬時峰值扭矩和超過400RPM的峰值轉速;另一方面,BRUCE的全開源WBC+MPC算法給予了BRUCE獨特的移動穩定性,并支持站立、行走、奔跑等移動模式的無縫切換。
此外為了滿足小型機器人的輕量化設計,BRUCE機器人采用了碳纖維骨架材質,4.8kg的重量能夠使得普通成年人單手就能拎起BRUCE,方便進行調試、維修和搬運,對開發者非常友好。同時,BRUCE采用模塊化設計,維修更為方便,能夠有效降低試錯成本。
BRUCE在結構設計上進行了深入的仿生和拓撲優化。例如,膝關節結構件優化后重量僅占整條腿的2%,髖關節采用了獨特的仿生索驅傳動結構,并對踝關節進行驅動去耦合,有效降低整條腿的轉動慣量,其更加接近人類關節的運動特性。
BRUCE作為一款完全開源的機器人產品,為學校、科研機構和機器人企業的開發者們提供了二次開發的空間,幫助BRUCE機器人拓展新的功能和應用場景。當前BRUCE社區提供BRUCE開源機器人平臺的相關資源,包括源代碼、設計文檔、教程、案例等,方便開發者學習和使用。并支持在社區內組建團隊,共同開展基于BRUCE平臺的項目開發,實現資源共享和優勢互補。
目前Westwood Robotics已與上百所高校和科研機構建立合作關系,并通過資源共享、技術交流、團隊協作推動開源機器人技術的進步。
本次RoboCup期間,Westwood Robotics對于其BRUCE產品給出了僅售8950美金的限時折扣價,備受現場的開發者關注之外,更有教授直接轉賬購買。機器人大講堂了解到,現在BRUCE的基礎售價也已下調至約8.8萬人民幣,大幅降低了開發者的采購門檻無疑將進一步推動BRUCE機器人在教育與科研領域的應用與普及,為更多開發者提供接觸和研究小型雙足機器人的機會。
機器人大講堂認為,小型開源雙足人形機器人是行業高速成長的催化劑,BRUCE小型輕量化產品通過模塊化與完全開源,有效降低技術門檻,促進了全球范圍內科研、教育及企業開發者的技術創新與共享,同時加速技術迭代與產品創新,成為推動人形機器人行業蓬勃發展的重要力量,更低的價格帶來更好的可獲得性,也讓其當之無愧成為小型開源雙足人形機器人代表。
THEMIS雙足機器人作為ARTEMIS同平臺打造的商業化產品,憑借卓越的運動控制、精準的環境感知以及強大的運算性能,展現了其在未來商業化市場的巨大潛力。THEMIS將在物流、醫療和娛樂等領域率先投入應用,帶來變革與創新。6萬美元的定價以及和BRUCE之間無縫銜接的開發生態系統也使其在科研與教育市場中顯現出強大的競爭力。
目前BRUCE人形機器人與THEMIS全比例人形機器人均已開放銷售渠道,如果你也對Westwood Robotics旗下這兩款雙足人形機器人產品感興趣的話,不妨通過Westwood Robotics官方郵件聯系并進行咨詢采購。