站着是“人”,趴下是“狗”
Transformer 曾指大荧幕上的变形金刚,后成大模型技术底座,如今回归字面意思,成为真正会变形的机器人。7 月 14 日,上纬新材旗下启元机器人发布启元 T1,称其为“全球首款可变形个人机器人”。启元和智元机器人不仅名字相近,背后核心人物相同,智元联合创始人彭志辉也是上纬新材董事长,二者堪称机器人行业“同门兄弟”。相关话题在社交平台发酵,启元还找来影视飓风创始人 Tim 参与预热。T1 全称为 Transformer 1,融合《变形金刚》、AI 大模型和变形机器人概念,不过它变不成汽车或飞机,只能在轮足人形和四足机器人间切换,站着像人,趴着像机器狗。
人形状态下,T1 躯干直立,双腿支撑,轮组移动,靠轮子滑行且能零半径转向。变形时,它压低躯干,调整四肢位置,降低重心,切换成四足支撑,运动方式也随之改变。整个过程无需更换零件或重新拼装,这就是“Transformer 跨形态一体架构”。该架构核心是让同一机器人容纳两种结构和运动方式,形态改变后,支撑和运动逻辑也要切换。实现变形并不简单,人形和四足形态的支撑点、重心和关节受力不同,T1 要根据环境自主选形态,变形中控制系统要持续判断姿态、协调关节,否则易失衡。从高处落下时,难度更大,T1 需快速调整落地姿态,官方视频展示了其动态平衡能力。“Transformer 跨形态一体架构”名字巧合,在机器人领域,Transformer 算法用于处理信息和生成动作指令,在 T1 这里又回到“变形”本意。过去机器人出厂形态固定,T1 让形态可随时调整,但其变形必要性存疑。
机器人变形,不是为了好玩
启元研发变形机器人,源于不同形态机器人的先天差异。人形机器人身体结构接近人类,视线、手臂和操作高度与人相近,便于使用人类工具和空间,与人交流协作。但双足行走难,支撑范围有限,需不断转移重心,行走慢,遇碰撞或不平整路面易失衡,且重心高摔倒冲击大。四足机器狗则弥补了这些短板,四条腿支撑多、重心低,适应复杂路面,能承担跟随和载物任务,但与人交流和操作物品能力不如人形机器人。
按此思路,机器人理想形态似为“半人马”,上半身负责交互操作,下半身稳定移动。机器人行业曾尝试此路线,如意大利理工学院的 CENTAURO,但两种形态叠加也带来缺点,四足底盘在家显笨重,上半身户外抬高重心,还增加重量、功耗、成本和控制复杂度,所以“半人马”难成主流个人机器人。启元 T1 换思路,将“半人马”拆成两种轮流出现的形态。人形 T1 可承担家庭陪伴等任务,四足形态能户外跟随、适应路面并载物。变形改变的不仅是外观,还更换重心、支撑和运动逻辑,让机器人发挥两种形态优势,主动适应场景,产品逻辑合理,但增加变形功能后,T1 能否稳定、耐用且便宜仍是问题。
“变形金刚”,谁会买单?
变形机器人并非新概念,此前研究机构和企业有过尝试,但成熟的消费级产品少见。变形机器人面临诸多问题。一是耐用性,固定形态机器人只需保证关节在既定范围运动,变形机器人要反复折叠身体、改变重心和关节受力,完成几次变形演示不易,长期使用还面临关节松动、线缆弯折、变形精度下降等未知问题。二是两种形态实用性,为完成变形,关节和结构需兼顾两种运动方式,会有取舍。T1 双臂末端在四足形态承担支撑移动功能,未展示灵巧手,其站立后抓握操作能力未知,若两种形态都不如专门机器人,“一机两用”可能变“泛而不精”。三是用户成本,更多关节、电机和传感器增加制造成本,两套运动逻辑和变化的重心增加算法开发调试难度,变形耗电,机械结构复杂维护成本高。
截至目前,启元 T1 未公布售价、开售时间、续航和变形寿命等关键指标。虽启元做出了变形机器人,但它能否成为好用的个人机器人,还需市场和时间验证。不过,T1 提供了新思路,即机器人身体可根据任务和环境重新配置。所以,简单将 T1 归为炫技或赛道革命都为时尚早,但已有厂商从商业化角度探索此道路,或许通往变形金刚的大门已打开。