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通用型仿生人形机器人研发商月泉仿生获千万元天使轮融资
中投网2023-09-18 10:37 来源：互联网
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由吉林大学工程仿生教育部重点实验室任露泉院士团队创立的人形机器人公司「月泉仿生」，近日完成千万级人民币的天使轮融资。本轮投资方为中关村发展集团启航投资，募集资金主要用于推动仿生人形机器人系统及核心零部件的产业化。
转笔、穿针引线、玩魔方、打扑克、翻书，这样人手才能完成的精细动作，如今用仿生灵巧手也能实现准确操控。“在仿人行走、仿生灵巧手、仿生机械臂等方面，我们做了很多创新工作。以仿生拉压体机器人理论与技术为基础，开发了200多个国际和国内专利，形成了一个‘技术树’。”月泉仿生联合创始人任雷教授在接受36氪访谈时表示。作为英国曼彻斯特大学终身教授、教育部长江学者、吉林大学仿生健康学科带头人，任雷教授在人体科学、仿生机器人、仿生运动智能领域已潜心研究了二十余年，形成了深厚积淀。
在仿生人形机器人上，重现人体机械智能
简单理解“仿生拉压体”理论，即人体骨骼肌肉系统的硬组织如骨骼主要受压，而韧带、肌肉等软组织主要受拉，受压的硬组织和受拉的软组织形成了一个有机整体，驱动人体运动。与传统机器人的刚性系统结构不同，月泉仿生研发了仿生拉压体刚柔耦合系统结构，模仿并学习人体骨骼肌肉智能特性，使其在具备高度运动性和灵活性的同时，兼顾稳定性，环境适应性和运动经济性。
这其中的核心是挖掘人体骨骼肌肉智能，放开自由度，“区别于传统设计，我们不去强制约束自由度，而是用软组织进行有序的连接或包裹，形成一种有序的构造，充分释放机械智能。”月泉仿生CTO赵迪解释道。比如人体膝关节的巧妙设计，使得腿部着地时会形成自旋，进而防止过度屈曲，保证关节稳定性。
“关节本身机械部分的形态学结构，就保证了自稳定，这就是机械智能的体现。我们做的仿生人形机器人不是简单的解剖学模型，而是在每一个关节、部位重现人体骨骼肌肉的智能。”
在重现人体骨骼肌肉机械智能的过程中，月泉仿生依托吉林大学工程仿生重点实验室进行成果转化，突破了多个技术难点。因为仿生拉压体关节具备高自由度，两块骨骼间长期摩擦会带来一定损耗，人体有关节液作为润滑，月泉仿生团队采用3D打印的树脂材料，模仿关节处的软骨层，以解决这一难题。除此之外，在韧带的仿生材料和编织工艺上，月泉仿生也进行了系列创新，以接近人体韧带的性能，满足受力和位移的要求。
为了适应创新的关节构型，在动力源方面，月泉仿生的仿生拉压体机器人采用了“驱动传动一体化”的高效柔性驱动部件。通过综合运用上述技术，仿生拉压体机器人能够实现与人相似的运动特性，机器人不仅可与环境安全交互，且运动能耗指标CoT仅为人体的1-2倍，远低于关节型人形机器人。
高度类人的仿生机器人关键子系统
高仿生人形机器人的开发，如同“登月计划”一样涉及多学科技术，“需要有耐心、有毅力地逐个解决”。在研发过程中，月泉仿生团队也面临着许多待解决的问题，如新的制造技术、驱动技术、传感技术、生物材料技术等。
据月泉仿生董事长李天灵介绍：为了打造更接近人体的人形机器人运动系统，实现机器人与人的协同工作的目标，公司制定了四个并行的研发路线，分别为人形机器人控制系统、人形机器人关键子系统、人形机器人核心部件以及人形机器人新型材料，这些研发路线对应的产品产出将分阶段地为公司带来收入，支撑公司运转和仿生人形机器人整机的开发。
现阶段，月泉仿生已经研制出一系列仿生机器人的关键子系统，如三维变刚度仿生脚板、运动自适应仿生踝关节、电液动力智能膝关节、具备人体三维自然行走步态的仿人下肢机器人、高度类人的仿生智能灵巧手及仿生机械臂。
高度类人的仿生智能灵巧手采用拉压体驱动技术，内置柔性传感器，具有触觉神经反馈，在外力干扰下灵巧手可以通过主动移动、屈曲、翻转等动作调整，以保持手持物体不掉落。除了基础的抓握、按压等动作外，还可以完成27种不同的手部复杂精细操作，比如使用筷子夹取细小物体、涂抹护肤品、搅拌咖啡、刷手机等等，足以应对各类日常生产生活场景需要。
此外，仿生机械臂也是月泉仿生一项有创新性的工作。传统工业机械臂的准确性、静态受载能力高，但柔韧性、灵活性、主动输出力/扭矩等性能不足，难以应对复杂的非结构化场景。月泉仿生以人体手臂为蓝本，开发了能够在狭小空间内完成屈曲、内外旋等多自由度连续运动的仿生机械臂，极大缩小了机械臂的体积，并与仿生手组成了完整协调的运动系统，得到了高度仿人的完整机械臂。
数据与仿生算法层面，月泉仿生团队积累了大量人体测试数据库，基于对生物力学功能原理规律的研究，开发了一系列仿生控制算法，以提高仿生人形机器人的性能。随着生成式AI的发展，月泉仿生团队也与人工智能相关团队取得合作，共同优化针对仿生拉压体机器人运动特点的仿生智能控制算法，充分挖掘此类机器人的运动性能、操纵能力。
目前，公司的科研团队正在主攻高功率密度微型电机、仿生人工肌肉作动器、柔性力传感器和人工韧带等人形机器人核心部件。未来，月泉仿生不仅将在人形机器人整机技术方面进行布局，也将成为该领域核心部件和关键技术的供应商。
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