海百川“模型-學習”混合控制架構，賦予機器人人類級的平衡力

告別機械步態(tài)！海百川“模型-學習”混合控制架構，賦予機器人人類級的平衡力

在很多科技電影中，人形機器人的步態(tài)總是流轉如風。但在現(xiàn)實的實驗室里，我們看到的往往是步履蹣跚、關節(jié)僵硬、被一塊小石子或一次推搡就輕易放倒的“鐵疙瘩”。具身智能要真正走進波動的現(xiàn)實世界，最核心的命題不是它跑得有多快，而是它能否在未知擾動中穩(wěn)如泰山。

北京海百川科技作為國家級專精特新“小巨人”企業(yè)與國家級高新技術企業(yè)，依托自主原創(chuàng)的“模型-學習”混合控制架構，正系統(tǒng)性重塑機器人的平衡邏輯。該技術不僅賦予機器人行走的能力，更使其動態(tài)平衡表現(xiàn)接近職業(yè)運動員水平。

一、 進化瓶頸：困在“邏輯”與“黑盒”之間的鐵律

在人形機器人的運動控制領域，行業(yè)長期被兩大技術范式所割裂：

1. 傳統(tǒng)控制派（Model-based）：

基于簡化物理模型（如ZMP步行）進行預編程。雖然邏輯清晰，但在非結構化、充滿變數(shù)的地形面前顯得極度生硬，無法應對突發(fā)的物理擾動。

2. 純強化學習派（Learning-based）：

這種“端到端”的黑盒訓練雖然讓機器人具備了一定的靈活性，但其訓練成本巨大，且缺乏物理可解釋性，在極端工況下極易觸發(fā)安全風險。

這種技術脫節(jié)導致了一個尷尬的行業(yè)現(xiàn)狀：多數(shù)機器人行走成功率在復雜地形（如5cm以上不規(guī)則障礙）下低于70%，甚至在受到20N（約2公斤）的側向推力后，恢復平衡的成功率不足六成。這種“脆性”步態(tài)，正是人形機器人難以從實驗室跨入真實社區(qū)、工廠與家庭的“最后一公里”天塹。

二、 海百川方案：當“動力學大腦”激活“神經(jīng)反射小腦”

海百川科技基于團隊在AI領域長期積累，創(chuàng)新性地提出了 “基于全身動力學與仿人神經(jīng)運動原理”的混合控制架構，突破傳統(tǒng)范式局限。

該架構的核心突破體現(xiàn)在：

其將“高保真全身動力學模型在線優(yōu)化”與“模仿學習/強化學習”進行了深度的物理閉環(huán)融合。

? 高保真全身動力學實時仿真器：

構建了能夠精準模擬柔性關節(jié)與地面接觸力學反饋的實時系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能解析重力與慣性，更可在微秒級時間內(nèi)預測下一步的物理反饋。

? 神經(jīng)運動基元（Neural Motion Primitives）：

基于大量人類真實運動軌跡數(shù)據(jù)訓練生成的神經(jīng)基元模型，被嵌入控制底層。這使得機器人的動作不再僅是坐標位移，而具備了類似人類步態(tài)的自然肌肉反射特性。

? 預測性維護數(shù)字孿生：

通過自研的支持預測性維護的全生命周期數(shù)字孿生平臺，可實時監(jiān)控每組電機的電流波動、每個關節(jié)的磨損預測，保障動態(tài)平衡的持久可靠。

三、 硬核指標：50N抗擾下的“不倒翁”表現(xiàn)

在海百川的實測驗證中，該混合控制架構為機器人帶來了質(zhì)的提升，刷新了多項行業(yè)性能紀錄：

1. 極限抗擾：50N側向沖擊測試

面對突發(fā)猛力推搡，搭載該系統(tǒng)的機器人表現(xiàn)穩(wěn)定。實驗表明，其可承受超過50N（約5公斤力）的突發(fā)側向推力。即使在行走中受劇烈撞擊，也能通過高效肢體協(xié)同迅速恢復重心。

2. 地形征服：95%的通過率

在亂石陣、草地、臺階等5cm以上不規(guī)則障礙地形中，機器人行走成功率突破95%。憑借更優(yōu)的動力學分配，其在同等任務下的能耗降低約30%，有助于提升續(xù)航并降低運營成本。

3. 規(guī)模化協(xié)同：分布式操作系統(tǒng)的支撐

配套的分布式群體實時操作系統(tǒng)支持50臺以上機器人并行作業(yè)。在群體任務中，動態(tài)分配延遲控制在100毫秒內(nèi)，保障了單體動作的流暢與群體協(xié)作的精準。

四、 榮耀勛章：從競技巔峰走向社會普惠

這種類人的動態(tài)穩(wěn)定性，已在國際高水平賽事中得到驗證。在 2025年世界人形機器人運動會 中，海百川機器人憑借出色的協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性，榮獲 自由體操亞軍。在側重持久平衡與環(huán)境適應能力的人形機器人馬拉松比賽中，同樣斬獲獎牌。

成績背后，是海百川持續(xù)構建的核心算法專利體系在提供支撐。

五、 未來航標：賦予硅基生命“懂你的分寸”

運動控制的精進，終究是為了更好地服務于人。

當“模型-學習”混合控制架構與通過國家網(wǎng)信辦備案的“圖靈九歌”大模型相結合，人形機器人便能更可靠地應用于文旅導覽、博物館講解及深度康養(yǎng)等場景。例如在養(yǎng)老照護中，可實現(xiàn)平穩(wěn)攙扶老人、在復雜環(huán)境中穩(wěn)健遞送物品等任務。

“Enriching Every Moment, Empowering Every Journey”。

對海百川而言，人形機器人的形態(tài)進化是為了融入社會，而運動控制的進化則是為了讓科技具備“分寸感”。當機器人能在復雜世界中自如、優(yōu)雅地行動，具身智能才真正展現(xiàn)出其潛力。立足于新的發(fā)展階段，海百川將繼續(xù)深入探索具身認知的底層邏輯，推動技術邁向更高階的智能協(xié)同。