人形机器人偏航现象与机器人体检之道
界面新闻记者 |
界面新闻编辑 | 刘海川
2025年被业界视为人形机器人的“商业化元年”。
当前，整机技术实现突破，多模态感知、大脑-小脑模型等关键技术取得进展，促进了与具身智能的深度融合。随着核心技术的突破，人形机器人正在走出实验室，在工业制造、公共服务、商业零售等多个领域实现了实际应用，并且正在快速拓展其应用边界。据产业通数据，截至2025年9月，中国人形机器人企业集中度最高的长三角地区共有8686家以人形机器人为核心业务的企业。
人形机器人产业“狂飙”的同时，机器人“出糗”的场景越来越多地曝光在公众面前。今年8月举行的世界人形机器人运动会上，一台人形机器人参加100米竞速赛时，突然偏离赛道，直直冲向旁边的工程师，将其撞翻在地，短暂“犹豫”后，机器人并未停止，而是继续行进了一段距离，直到安全员手动切断电源。当天，“机器人暴走”冲上热搜，引发了人们对于人形机器人可靠性的担忧。
近日，界面新闻来到常州检验检测标准认证研究院的国家智能工业机器人产业计量测试中心（简称“国家中心”），该中心研究人员王直荣介绍，“机器人行进过程中产生偏移，有可能是程序问题，也有可能是硬件故障等等。我们团队的工作就是通过检测给出量化的指标。”
多分量力传感器、关节模组是人形机器人的核心零部件，关系到人形机器人的运动性能和控制精度，也是机器人能否“走直线”的关键。然而，中国针对多维力传感器的多分量同步校准、关节模组性能测试的标准长期处于空白状态。
王直荣介绍，第三代智能工业机器人普遍选用“多分量力传感器”进行力觉感知，以6分量力传感器为例，在空间3个维度、有6个分量（3力+3扭矩）、12个方向（拉压力+正反扭），国内现有校准装置仅能单维单分量单方向测，测完换方向再测，对传感器各分量间耦合误差“测不了”，导致关键技术指标“侧不全”问题。
“针对这个问题，我们团队研发‘多分量力传感器校准装置’。”王直荣告诉界面新闻，他们创新采用空间17个力源的分量加载方案，可进行传感器各力值和扭矩分量的独立或任意组合加载，并通过装置分量间自身耦合消减技术，准确测出传感器的各分量值和分量间耦合误差。解决了机器人用力觉传感器“测不了、测不全、测不准”难题，为传感器软件解耦算法优化与硬件性能提升提供了计量测试技术支撑。
目前，“多分量力传感器校准装置”已投入实际使用，解决了众多难题。王直荣介绍，睿尔曼智能科技（江苏）有限公司为轻量仿人机械臂研制专业厂家，多分量力传感器是其量产设备末端标配产品，其计量性能指标高低直接关系到采购成本和成品质量。常州检标院利用“多分量力传感器校准装置”对多分量力传感器的所有技术指标进行准确校准，同时在传感器标注准确度等级客观性评价上给出了专业指导及客观评价，解决了公司多分量力传感器校准验收难题，满足机械臂高质量制造需求，为人形机器人产品的品控提供了很好的计量技术支撑。
此外，在睿尔曼研制人形机器人过程中，遇到了单臂性能及双臂协同性能测量和标定的难题。国家中心基于激光跟踪技术，建立人形机器人双臂协同性能运动学误差分析模型，通过采集人形机器人在空间中运动的位姿信息，实现人形机器人运动精度的补偿。最后，基于红外动捕技术实时跟踪测量人形机器人运动性能、步态信息。
另一起案例中，常州某机器人公司为满足客户需求、降低自动化采购成本，购置进口机械臂，配置国产的控制器，搭建机器人集成系统。在项目推进的过程中，发现机器人存在不能直线运动的问题。国家中心检测团队联合企业工程师进行故障诊断，确定DH参数、关节减速比、耦合比等参数存在误差。通过建立考虑传动特性在内的机器人运动学校准模型对参数进行校准，圆满解决问题。
界面新闻了解到，国家中心将建设机器人整机、关键零部件、传感器、在线校准、精密几何量测试、安全可靠性、具身机器人等专业实验室。目前已完成部分设备购置，获得机器人相关的20多项产品标准、500多项参数的检测资质，建立60多项相关计量标准，基本覆盖工业机器人、巡检机器人、电力机器人、点胶机器人等整机及集成系统、零部件、关键传感器的计量测试需求。
