让人形机器人具备发达的“小脑”

来源：滚动播报

（来源：中工网）

中青报·中青网记者 曹一博 曾繁华

步伐稳健、排面整齐，50台天工人形机器人保持着整齐队形，靠着精准的自主导航，在国家速滑馆像运动员一样绕场巡游……这是第二届世界人形机器人运动会开幕式上的一幕。北京人形机器人创新中心90后张翔宇是负责这次天工人形机器人入场式的导航算法工程师。

“阵列入场，表面上看是让人形机器人整齐走过来，实际上是在做一次高强度的‘群体智能’测试。”张翔宇告诉记者，“比如50台人形机器人同时起步，不能只靠一条简单指令。每台机器人都要有自己的位置、自己的路径和自己的节奏，同时还要和整个队形保持一致。它们既要‘听懂集体指令’，也要根据自己眼前的情况做局部调整。”

实际上，人形机器人要稳稳走路，靠的不只是“大脑”里的任务规划，还离不开运动能力——业内把这种能力比作机器人的“小脑”：持续感知自身姿态与位置，实时校正步态与速度，在地面起伏、定位抖动、突发干扰时，仍能保持平衡和安全运行。张翔宇所做的导航与协同，正是让人形机器人具备发达的“小脑”。

去年，张翔宇从北京航空航天大学交通运输工程专业硕士毕业，入职北京人形机器人创新中心。在他看来，人形机器人产业未来前景广阔。入职不久，他就和同事组队，获得了2026机器人勇士挑战赛冠军。那时，他只需要负责调试1台人形机器人。如今，他要负责50台人形机器人的队列调试。

给每台机器人的“小脑”制定一套既统一又有弹性的协同规则

“最大的难点，在于机器人不是完全一样的‘复制品’。有的机器人定位可能会有一点波动，有的在转弯时又反应稍慢，有的则会因为地面、步态状态或者安全策略而主动降速。”张翔宇告诉记者，“单机里很小的误差，到了50台协同的时候，就会被放大。真正的挑战并非让50台机器人在一次演示中走成功，而是让它们在真实现场有波动、有干扰的情况下，依然可以安全、稳定、重复完成任务。”

50台人形机器人阵列行进，对应的是50套“小脑”同时“思考”。一旦某台人形机器人出现定位波动、转弯迟滞，或因安全策略主动降速，这台机器人的“小脑”就要在短时间内完成校正——微调路径、收束速度、重新咬合队形，而不是把误差一路带到终点。换句话说，队列走得好不好，取决于每一台机器人的“小脑”够不够稳。

对此，张翔宇与同事们的应对策略，不是让50台人形机器人死板地“同步踩点”，而是给每台机器人的“小脑”制定一套既统一又有弹性的协同规则。

统一的是任务时间、队形目标和安全边界；弹性的是把局部决策权留给每一台机器人：可以根据自身实际位置、运动状态和眼前情况做微调，去消化真实场地上不可避免的波动与干扰。于是，人形机器人既共享同一个“大方向”，也能照料好自己脚下的“小情况”。队列的整齐，凭借的是50颗“小脑”在同一套规则里各自把误差消化掉。

张翔宇介绍：“这是从‘单机智能’走向‘群体智能’的过程。”单机智能，是让一颗“小脑”在复杂环境里持续感知、持续校正、持续判断；群体智能，则是让许多颗“小脑”在同一任务下彼此对齐、彼此容错。

“‘代码变成真实行动’的反馈，是机器人研发特别吸引人的地方”

在北京人形机器人创新中心，记者看到，跟张翔宇一样的90后年轻工程师还有很多，日常科研充满了活力，实验室里处处闪现着年轻人的身影。北京航空航天大学机械工程及自动化学院、具身智能机器人研究院陶永副教授说，人形机器人是一个多学科交叉的创新领域。青年科研工作者在人形机器人的核心算法、核心零部件、系统集成、场景落地探索等方面贡献了青春力量。北航等高校已开设“具身智能”专业，但人才需求依然迫切，人形机器人发展所急需的人才队伍的培养和引育，仍需进一步加强。在他看来，青年人才队伍是具身智能和人形机器人领域发展的核心要素。

“大家都是90后、00后，相处合作也特别默契。”张翔宇介绍，团队里既有做模型和感知的，也有做控制、导航软件的。大家经常说，机器人像一个需要很多人一起照顾的“新同事”：有人负责让它看得清，有人负责让它想得明白，有人负责让它站得稳、走得好。

提起自己的工作，张翔宇觉得很有“反差感”：有时要在电脑前看地图、轨迹和数据；有时是在现场追着机器人跑，看它为什么在某个地方慢了一点、偏了一点，或者为什么突然停下来。

很多人以为导航就是在地图上画一条线，但真实研发中，它更像是在不断教机器人认识世界。张翔宇告诉记者，一段代码是否真的有效，最终不是看屏幕上的结果，而是看机器人能不能在真实环境中把任务完成。比如：优化了路径规划，机器人可能少绕一个弯；调好了速度和安全距离，它走在人旁边会更自然；把异常处理做好，它遇到突发情况就不会慌乱地原地打转。

“这种‘代码变成真实行动’的反馈，是机器人研发特别吸引人的地方。”张翔宇说。

“过去，机器人更多的是按照固定路线执行动作。现在，我们更关注它在任务过程中的持续感知、持续校正、持续判断。”张翔宇在研发过程中常常会把自己代入到机器人的角色，“它不是走错了才回头，而是在走的过程中不断确认‘我现在的位置对不对’‘我的速度合不合适’‘我的周围是否安全’？”

“持续感知与校正”技术的日臻完善，也将推动人形机器人加速从实验室走向更多应用场景。

“让人形机器人导航更加智能，是我们的目标”

“北京市在人形机器人和具身智能产业发展方面已居于全国第一方阵。”陶永告诉记者，“在具身智能和人形机器人领域，北京具备了从基础研究到创新创业的完整生态，这是一个久久为功的过程。”

眼下，张翔宇和他的同事正在做的导航已经瞄准工业、商业服务、家庭等多元场景。“未来，机器人不只是‘完成一个动作’，而是能真正理解一个任务，并且把任务做完整。”张翔宇解释，比如下达“帮我把物品送到指定位置”的指令，机器人除了要理解目的地在哪，判断怎么过去，避开路上的人和障碍物，还要在到达后完成交接或操作。导航在这里就像机器人的“空间直觉”：它让机器人知道自己身在何处、应该往哪里去、怎样走才安全。

未来，人形机器人既要能在复杂空间自主通行，也要逐步具备面向更开放环境的导航能力，“让人形机器人导航更加智能，是我们的目标。”张翔宇说。