电子发烧友网报道（文/黄山明）前几天，宇树 科技发布了一段 视频，画面中，宇树G1人形 机器人实现了侧空翻动作，并保持了平衡，这也是全球首次完成侧空翻的人形机器人。而在一年前，宇树H1也实现了全球首次电驱人形机器人的原地空翻。
有意思的是，就在不久后，波士顿动力也发布了一段视频，里面不仅同样演示了机器人侧空翻的动作，还表演了许多其他类似人类的动作。而不久前，深圳众擎机器人则完成了全球首个前空翻动作。
开始给机器人上强度
从此次宇树科技发布的视频来看，其人形机器人宇树G1完成了原地的侧空翻，也是全球首次完成侧空翻的人形机器人。宇树科技方面表示，在程序开发和拍摄期间，宇树G1无任何故障损坏。
从动力学控制的角度来看，这种侧空翻需要克服横向旋转带来的非对称角动量分布问题。据实验数据，G1在腾空阶段角加速度峰值达180 rad/s，着陆冲击力达4.5倍自重。这就对关节驱动系统提出极高要求，例如髋关节双 电机冗余设计，通过并联驱动将峰值扭矩提升至360N·m，同时将传动误差控制在±0.05°以内。
同时在着陆时，通过3D激光雷达（50万点/秒采样率）与IMU数据融合，让着陆的质心投影偏差控制在2mm内。再通过采用分层强化学习框架，结合“BeamDojo”框架，进行10万次 模拟失败案例训练，最终将成功率提升至98%。
可见，机器人的一个“简单”的空翻，其实并不简单。这还没有提到采用的轻量化骨骼、仿生关节设计以及精细的能量系统。
有趣的是，波士顿动力也在放出了一段人形机器人Atlas的动作视频，相比宇树G1，Atlas的动作更加丰富，比如跑步、攀爬、翻滚等。
从动作表现情况来看，相比2024年半的Atlas，新版肢体运动幅度提升40%，且动作流畅度接近人类街舞演员水平。从技术路线来看，Atlas主要采用预训练动作基元库，通过组合已有动作模块生成新技能。
主要是通过动作捕捉服采集真人运动轨迹，生成基础动作模板，再基于物理模拟器进行1.5亿次训练迭代优化控制策略，最终实现零样本迁移，即模拟数据直接应用于实体机器人。这样一来可以让开发周期从传统手工 编程的6个月缩短至3周。
当然，与宇树G1不同的是，Atlas是依赖手部支撑完成空翻动作的，也就是降低重心来降低难度，手部触地时可以提供额外的扭矩补偿。
相比之下，此前众擎机器人的前空翻技术难度同样不小，这也是全球机器人首次实现无支撑前空翻。而前空翻需克服纵向惯性对重心偏移的干扰，起跳时髋关节瞬时扭矩达280N·m，相比后空翻提升了40%，并且前空翻需要在触地瞬间通过踝关节粘弹性材料吸收冲击。
这就需要机器人重量轻、关节爆发力才能够完成前空翻的极限动作，而众擎机器人的实现，填补了国内高动态运动技术空白。
机器人开启技术竞赛
从目前的几款机器人空翻动作来看，众擎主要依赖的是轻量化设计与高爆发力关节。据了解，关节重量占据机器人整体重量的近60%，如果能够将关节重量减下来，那么就能够将整个机器人重量控制到极致。
因此整机重量仅40kg，关节模组采用碳纤维-钛合金复合结构，重量较传统方案降低37%。不仅如此，长期以来机器人在行走时都难以保持笔直姿态，弯腿、屈膝的行走不仅让机器人看起来不自然，还会限制其运动表现。业内认为，主要原因在于 机械结构、 传感器性能等方面还存在诸多技术难题。
直到2024年10月，众擎推出了全球首个采用优雅直膝步态行走的人形机器人，彻底打破这一技术桎梏。值得一提的是，众擎依托深圳供应链，例如汉宇的谐波减速器、蓝思的结构件等，核心零部件国产化率超过90%，其成本仅为国际竞品的1/5。
而宇树G1则是侧空翻，如果说前空翻的落地冲击力达到3倍自重，那么侧空翻则到了4.5倍自重。相比之下，波士顿动力的Atlas侧手翻的冲击力小得多。
技术来看，宇树G1自主研发的220 N·m/kg扭矩密度关节电机，成本仅为波士顿动力液压系统的1/10。并通过铜管+石墨烯复合散热结构，电机满载温升控制在45℃以内，连续运行时间突破8000小时。
