宇树H1-2不再模仿工人动作,码放作业用时减半(佐治亚理工)
美国佐治亚理工学院团队让宇树H1-2人形机器人用两种方式完成同一套四点抓取码放动作:照搬建筑工人手臂动作用时25.03秒,按机器人自身结构规划则只需12.87秒。方块移动路径从4.33米降至0.92米,双臂机械功从247.3焦降至58.7焦。这是一项每种条件仅试验3次的小规模预印本研究。
人类示范已经告诉人形机器人要到达哪些目标点之后,机器人用自己的姿态和路径去完成,是否比复刻工人的动作模式效率更高。
建筑工地的楼梯、脚手架、门洞和手持工具都是按人体尺寸设计的,这正是人形机器人进入工地的主要理由。多数团队通过遥操作或工人作业视频来教机器人。示范动作里有任务信息,也夹带了适合人体的习惯,比如手抬得很高、双手张得很开、在作业区上方绕圈。关节结构和极限不同的机器全盘照搬,可能白白消耗时间和能量。
人体动作迁移是主流路线。H2O、OmniH2O等遥操作系统把操作员姿态实时传给机器人,HumanPlus、OKAMI等学习方法用录制的人类动作训练策略,2026年已有研究将其用于建筑作业。这些方法追求尽量忠实地复现人类动作,并未讨论在目标点已知之后机器人是否应偏离示范。
研究团队用iPhone 16 Pro(RGB加激光雷达深度)拍摄一名有施工经验的工人,以MediaPipe重建三维手臂姿态,再按上臂和前臂方向匹配映射到H1-2,以50赫兹下发。机器人自身动作条件下,四个相同目标点的手臂关节角由机器人模型逆运动学求得,在保持屈膝的姿态下用最小加加速度轨迹连接。两种条件都把关节速度限制在平台最大值的一半,并用人机工程评估指标RULA确认两者姿态确实不同。
每种条件试验3次,机器人自身动作用时12.87秒对25.03秒(快1.9倍),方块路径0.92米对4.33米(短4.7倍),双臂机械功58.7焦对247.3焦(约少4.2倍)。两种条件在3次试验中都到达了全部4个目标点。照搬人类动作时每次试验8次重新进入抓取点,机器人自身动作只有3次,多出的路径主要来自这里。实际末端轨迹与指令轨迹偏差在1.2至2.8厘米。研究者表示,由于限速且路径长度和机械功与时间分配无关,差异并非单纯因为动作更快。
这是一篇预印本和初步研究:只有一名示范者、一套简化的抓取码放动作、实验室而非真实工地、仅迁移上肢动作,每种条件3次试验无法做统计检验,作者也承认这一点。机器人自身动作是针对已知目标用逆运动学手工规划的,不涉及感知、负载下的平衡,以及抹灰、对位等依赖工人手艺的作业。作为对照的人体动作方案也只是简单重定向流程,而非训练好的全身策略。
对国内做建筑和物流人形机器人的企业而言,这一结果支持一种设计取向:用人类数据学习做什么,由机器人的规划器或策略决定怎么动。宇树是试验平台的供应方,而用工人视频训练工地策略的团队同样相关,因为节拍时间和每次搬运的能耗决定人形机器人能否收回成本。中国多地正推动人形机器人进入工地和工厂场景,预计未来一到两年的物料搬运试点会先采用人类示范定目标、机器人优化执行的混合方案。生产率结论仍需现场试验验证。
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本文依据 CC BY 4.0 许可发布,全文经署名以英文转载:阅读全文(英文)。原文见 arXiv:2610.24312(PDF)。