清華、江淮中心聯(lián)合孵化，「零次方科技」發(fā)布首款雙足機(jī)器人產(chǎn)品Z1

10月24日，零次方科技發(fā)布了其首款人形機(jī)器人，代號(hào)為Z1。該機(jī)器人可以在多種不規(guī)則路面、復(fù)雜地形中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定行走，且具備優(yōu)秀的抗干擾性能，即使受到各方向的強(qiáng)沖擊也能保持穩(wěn)定站立。

視頻中的Z1通過(guò)觀察人類的行為動(dòng)作，模仿學(xué)習(xí)攻擊招式，以靈活的全身協(xié)同控制能力為基礎(chǔ)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)防御。攻擊、躲避、平衡，兩個(gè)人形機(jī)器人展示了一場(chǎng)別開(kāi)生面的機(jī)器人格斗比賽。

作為零次方首款雙足人形機(jī)器人，Z1配備最高150Nm關(guān)節(jié)電機(jī)，全身具備27個(gè)自由度，載重測(cè)試極限高達(dá)20kg，負(fù)載/自重比超70%。其搭載了自研的EtherCAT通訊模組，整體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低延時(shí)高帶寬；而Z1在設(shè)計(jì)之初與眾不同的是，團(tuán)隊(duì)采用AI技術(shù)輔助進(jìn)行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了更低的能耗（COT）與更高的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能。其結(jié)合自研的物理交互世界模型算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)出色的抗干擾能力以及各種復(fù)雜工況的適應(yīng)和復(fù)雜地形的行走能力。

 

視頻中還出現(xiàn)了和電影《鋼甲鐵拳》呼應(yīng)的畫(huà)面，機(jī)器人完美復(fù)刻了人類的雙臂動(dòng)作。

零次方團(tuán)隊(duì)表示，計(jì)劃于今年年底，在無(wú)機(jī)器人操作設(shè)備的情況下進(jìn)行激情澎湃的人形機(jī)器人拳擊比賽，實(shí)現(xiàn)每個(gè)人的機(jī)甲夢(mèng)。而這項(xiàng)技術(shù)正是零次方團(tuán)隊(duì)在今年9月中旬發(fā)布的雙臂機(jī)器人F1展示過(guò)的，團(tuán)隊(duì)的算法核心之一：基于人類視頻數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)（learn from hunman video）

為什么要基于人類視頻數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)？

零次方團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，數(shù)據(jù)量是實(shí)現(xiàn)通用具身操作的必需因素，單位數(shù)據(jù)成本是產(chǎn)品落地的基礎(chǔ)條件。

近年來(lái)，Scaling Law這一詞語(yǔ)被多次提及。大語(yǔ)言模型以及特斯拉自動(dòng)駕駛的Scaling Law也給具身操作領(lǐng)域帶來(lái)了一定的啟發(fā)。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)具身智能的路徑無(wú)論是基于多模態(tài)大模型，還是通過(guò)構(gòu)建高維世界模型亦或是組合專有領(lǐng)域小模型，無(wú)法規(guī)避的一點(diǎn)核心就是海量的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。

當(dāng)前，機(jī)器人需要的數(shù)據(jù)分為三層：第一層是真實(shí)的遙操數(shù)據(jù)，第二種是高質(zhì)量的仿真合成數(shù)據(jù)；第三種是人類行為數(shù)據(jù)，最大的來(lái)源是互聯(lián)網(wǎng)視頻。

 

這三層數(shù)據(jù)的質(zhì)量由高到低，但不論是真實(shí)的遙操數(shù)據(jù)，還是仿真數(shù)據(jù)，都面臨單位成本高的問(wèn)題。人類數(shù)據(jù)的質(zhì)量最低，但量也是最大的。所以零次方的技術(shù)路徑主要解決的問(wèn)題是：如何利用海量的人類視頻數(shù)據(jù)。

如何向人類學(xué)習(xí)？

 

據(jù)了解，有別于當(dāng)前主流的遙操作技術(shù)，零次方科技致力于通過(guò)三維人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)感知模型提取人類關(guān)鍵關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并重映射到機(jī)器人身上，而無(wú)需人類適應(yīng)義肢一樣使用遙操作設(shè)備的學(xué)習(xí)成本。并且，通過(guò)4D高斯濺射技術(shù)來(lái)重建機(jī)器人所需觀測(cè)信息，最終采用完整的數(shù)據(jù)訓(xùn)練一個(gè)Transformer-Based Diffusion Policy，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人自主完成任務(wù)，使其具備直接向人類學(xué)習(xí)的能力。

基于向人類學(xué)習(xí)的方式（LFWH），機(jī)器人可以構(gòu)建 base model。在此基礎(chǔ)上，能夠在仿真訓(xùn)練中進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)更加靈活泛化的操作，以彌補(bǔ)機(jī)器人與人之間的先天性結(jié)構(gòu)差異，進(jìn)而超越人類專家的工作效率，并實(shí)現(xiàn)快速部署。

快速部署之后，機(jī)器人可根據(jù)專項(xiàng)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，訓(xùn)練想象生成模型（Imaginator）。通過(guò)Imaginator基于初始狀態(tài)量生成指定任務(wù)的plan，再將生成數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)混合使用。

 

隨著imaginator能力的提升，所需的真實(shí)數(shù)據(jù)逐漸減少，生成數(shù)據(jù)的比例越來(lái)越高，算法的泛化性也隨之增強(qiáng)，部署效率因此提高，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)飛輪效應(yīng)。最終，Imaginator的想象能力越來(lái)越逼近真實(shí)，內(nèi)含無(wú)限逼近現(xiàn)實(shí)物理規(guī)律的世界模型，達(dá)到未卜先知，實(shí)現(xiàn)真正的通用人工智能。屆時(shí)人形機(jī)器人將走出工廠，走進(jìn)千家萬(wàn)戶，提高人們生產(chǎn)生活的效率。

 瞄準(zhǔn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效

當(dāng)前，中國(guó)勞動(dòng)力密集企業(yè)有34萬(wàn)家，占制造業(yè)比重32%，就業(yè)人口近5700萬(wàn)；伴隨著人口出生率的下滑，疊加人口老齡化，每年差不多有50萬(wàn)工人的空缺，這個(gè)缺口還在進(jìn)一步拉大。與之并行的是，成本攀升和勞動(dòng)力人員流動(dòng)過(guò)大，無(wú)法滿足當(dāng)前中小型企業(yè)資金少、非標(biāo)制造和市場(chǎng)需求大帶來(lái)的柔性制造等痛點(diǎn)。

傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案存在幾個(gè)問(wèn)題：一是量太少，不足以支撐改造成本；二是產(chǎn)線比較固定，缺乏柔性，無(wú)法改變生產(chǎn)內(nèi)容，即柔性生產(chǎn)。而協(xié)作機(jī)械臂的問(wèn)題在于，部署很難，需要專業(yè)人士先進(jìn)行一周甚至更長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試，用手動(dòng)編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的部署。專業(yè)工程師成本高，數(shù)量少，中小企業(yè)布置一條產(chǎn)線的成本，甚至高于其業(yè)務(wù)利潤(rùn)。

針對(duì)中小企業(yè)工廠改造難，手動(dòng)編程等問(wèn)題，零次方的解決方案是，用機(jī)器人自主學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)原位替代，即以完全仿人的設(shè)計(jì)，把對(duì)應(yīng)的功能實(shí)現(xiàn)替換，不需要改變布局，也不需要編程，就能直接實(shí)現(xiàn)“機(jī)器學(xué)習(xí)人的操作，并進(jìn)行快速部署”，且通過(guò)這種持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，不斷填入數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)機(jī)器人在場(chǎng)景方面的泛化能力。

零次方團(tuán)隊(duì)表示，現(xiàn)階段，F(xiàn)1將先被用于專業(yè)工廠的專項(xiàng)操作，逐步拓展場(chǎng)景，推動(dòng)數(shù)據(jù)飛輪滾動(dòng)，將模型變得更具泛化性，屆時(shí)再過(guò)渡到更加柔性的家庭場(chǎng)景，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)通用場(chǎng)景的覆蓋。

清華&江淮孵化，00后極客團(tuán)隊(duì)創(chuàng)業(yè)

 「零次方」由清華大學(xué)和江淮前沿技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心共同孵化，團(tuán)隊(duì)主創(chuàng)成員來(lái)自于清華大學(xué)AI&Robot智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，在機(jī)器人操作及運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域成果突出，發(fā)表了數(shù)篇TRO、CoRL、ICRA、IROS機(jī)器人頂刊論文。團(tuán)隊(duì)中同樣有來(lái)自字節(jié)跳動(dòng)、百度等互聯(lián)網(wǎng)大廠、節(jié)卡等協(xié)作機(jī)器人公司的業(yè)內(nèi)專業(yè)人士，在解決最前沿的科研學(xué)術(shù)問(wèn)題、將創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)落地產(chǎn)品方面經(jīng)驗(yàn)豐富。

「零次方」團(tuán)隊(duì)成立于2024年5月，并在短短4個(gè)月的時(shí)間里完成了兩款人型機(jī)器人產(chǎn)品，以業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先的速度持續(xù)創(chuàng)新，立志在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)“人能走的路機(jī)器人基本都能走，人能干的活機(jī)器人基本都能干”。

閔宇恒表示，任何非0實(shí)數(shù)的0次冪都等于1，而0的零次方卻無(wú)法定義。「零次方」旨在做最本質(zhì)的創(chuàng)新，擁抱無(wú)限可能，實(shí)現(xiàn)從零到一。

雷峰網(wǎng)雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。