机器之心报道

编辑:佳琪、张倩

这个机器人是用来帮忙做家务的。

同是机器人,命运却各有各的不同。

有的机器人出生不久就站上了春晚舞台给全国人民送祝福,而有的机器人刚来到人类世界五分钟就选择了上吊。



如果是半夜打开这篇文章,已经有被吓到的网友当了你的嘴替:「像新鲜的尸体一样抽搐。」



「现在就烧掉它,简直就是噩梦!」



「都已经刷到这么恐怖的玩意儿了,是时候放下手机睡觉了!」



这个看起来像从《西部世界》片场走过来的机器人叫 Clone,它是世界上第一个双足肌肉骨骼机器人。在三个月前,你可能被它的上半身吓过一次了:



短短几个月,这家来自波兰的人形机器人创业公司 Clone Robotics 就首次攻克了仿生学界最困难的部分,做出了真实的人体下肢结构。



Clone Robotics 在 X 平台宣称:ProtoClone 是世界上首个双足、肌肉骨骼型仿人机器人。

Clone 使用水作为介质,采取了液压驱动。在此基础上,Clone 还引入了一种革命性的人造肌肉技术 ——Myofiber,通过将每个肌肉和肌腱单元精确连接到骨骼的解剖学位置,来驱动机器人做各种动作。

仔细来看,肌肉形状、骨骼结构都被排线模拟出来了,好像还有点运动时青筋暴起的意味。我们常见的机器人往往都是「钢筋铁骨」,由金属制成的架构驱动。

其实,仿生机器人也是人形机器人研究中的重要一脉,它们以自然为师,通过柔性材料的伸缩运动,不仅能实现更自然流畅的动作,还能在与环境的互动中展现出惊人的适应性。

毕竟,万一它们不小心失控打了你一巴掌,柔性材料肯定没有金属打得那么痛。

24 年 7 月,Clone Robotics 发布的拥有 24 个自由度灵活机械手

如果你是那种看到它觉得太酷了,想买一个放在家里自用的人,那你可太幸运了,根据 Clone Robotics 网站的消息,这些机器人将于今年开放预订。但是只生产 279 台,心动的朋友可是要拼手速了。

根据 Clone Robotics 在其网站上的描述,Clone 最初具备的技能将包括记住房屋布局和厨房设备。它可以讲段子逗你开心,和你握手,为你倒饮料、再做上一份三明治。

它在日常家务中也是必不可少的:洗衣服、烘干和折叠衣服、吸尘地板、开关灯、摆放桌子、将碗碟放入和取出洗碗机...... 它都能行。

此外,它点亮了跟随技能,能帮你拿来指定的物品,还会自己充电,配备了 Telekinesis 训练平台,你可以教会它新技能。

据 Clone Robotics 称,最初发布的是高级版本,售价将逐渐降至约 2 万美元,该公司计划在 2026 年初将 Clone 推向大众市场。



机器人做菜?还是汉尼拔做菜?

比马斯克的擎天柱更接近人类的机器人

在接受《Libertyn》杂志采访时,Clone Robotics 的创始人Łukasz Koźlik 表示,他的机器人比埃隆・马斯克的擎天柱更优秀,因为它在结构和功能上更接近人类。

「这是一个重构的人,而不是人形机器人。它复制了人类的构造,直到最深层的组织。」

在 Clone 的官网上,我们可以看到这款机器人各个系统的介绍。

肌肉系统

Clone 的肌肉系统通过其在 2021 年开创的革命性人工肌肉技术 Myofiber 来驱动骨骼。该技术通过将每个肌腱单元连接到骨骼的解剖学精确位置来驱动自然动物骨骼。Myofiber 以整体肌腱单元的形式生产,以消除肌腱故障。为了获得哺乳动物骨骼肌的理想特性,合适的人工肌纤维应在不到 50 毫秒的时间内响应,无负载收缩超过 30%,且单个三克重的肌纤维至少能产生一公斤的收缩力。目前,Myofiber 是世界上唯一能在重量、功率密度、速度、力重比和能量效率方面实现这种组合的人工肌肉。



骨骼系统

Clone 的骨骼系统包含人体全部 206 块骨骼,只有少量骨骼融合。关节通过人工韧带和结缔组织实现完全铰接。通过在骨骼上进行 1:1 的韧带和肌腱布置,这个机器人具有高度关节活动性,并包含一对多和多对一的关节肌肉关系。连接肩胛骨、锁骨和上臂骨的四个肩部关节总共有 20 个自由度,包括旋转和平移,而脊椎的每个椎骨还有额外 6 个自由度。手部、手腕和肘部拥有 26 个自由度,仅 Clone 的上躯干(不包括腿部)就拥有 164 个自由度。这些人工人体骨骼完全由廉价且耐用的聚合物制成。



神经系统

Clone 的神经系统设计用于对阀门(进而对肌肉)进行即时神经控制,仅依靠本体感受和视觉反馈。Clone 的头骨中装有 4 个深度相机用于视觉,70 个惯性传感器提供关节级本体感受(角度和速度),以及 320 个压力传感器用于肌肉级力反馈。阀门控制板和传感器融合反馈装置安装在椎骨上,超高速微控制器与头骨中运行 Cybernet(Clone 的视觉运动基础模型)的 NVIDIA Jetson Thor 推理 GPU 进行信息的发送和接收。



血管系统

Clone 的血管系统是有史以来设计的最先进的液压动力系统,其配备了一个与人类心脏同等紧凑的 500 瓦特电泵,能够以 40 SLPM 的体积流量和 100 psi 的额定压力泵送液体,从而为整个肌肉系统提供液压动力。Clone 的 Aquajet 阀门技术结合了 100 psi 的水压和 2.28 SLPM 的流量,功耗低于 1 瓦,并在 12 毫米的微型设计中采用了三通配置。



从手臂到躯干,Clone 的仿生进化之路

Clone Robotics 是一家成立于 2021 年的波兰创业公司 —— 专注于仿生机器人技术,致力于实现类似生命体的运动、力量和灵巧度。

不过,从 YouTube 视频列表来看,其创始人对于这类机器人的探索在 2019 年就开始了。当时,这还是一个在车库里进行的项目,创始人用铰链代替了韧带;通过使用人工肌肉,他实现了前臂的软组织结构,使其看起来自然。



Clone 创始人在 2019 年发布的机械臂视频。

公司成立后推出的首个产品名叫「Clone Hand」,这是一款配备人工肌肉和骨骼的机械臂,其行为模式与人手相似。这个机械臂能够旋转拇指,并以惊人的精确度接住球。

之后,他们又开发出了名为「Torso」的躯干机器人。一代「Torso」包含了一个驱动的肘关节、颈椎(颈部)以及具有锁骨胸骨关节、肩峰锁骨关节、肩胛胸壁关节和肩关节的人形肩部。阀门矩阵紧凑地安装在胸腔内。

二代「Torso」披上了一层白色透明的皮肤。该皮肤覆盖了其 910 根肌肉纤维,这些纤维赋予了它 164 个自由度,并配备了 182 个传感器用于反馈控制。

在经过多年的技术准备后,完整版的「Clone」人形机器人终于在今天亮相了。不过,我们目前还没看到它自然行走的样子。



Clone 核心团队综合了美术、软件工程和材料学背景。为了让 Clone 的身体更像真人,他们制作了逼真的骨骼、韧带和肌肉解剖模型,还复刻出了近似人类皮肤的柔性材料。不过具体是哪种材料,Clone Robotics 并未公开。

如何将大自然花了数百万年创造出的人体工程转化为电和机械系统控制的机器人,这注定是个难题。Clone 的核心研发团队在外媒 USA Today 的采访中表示,最难的就是复制骨骼、韧带和肌肉。以膝跳反射为例,当膝盖受到轻敲时,骨骼、韧带和肌肉会协调运动,产生一种近乎本能的反应。那么每个部件怎么才能模仿出这种复杂而精妙的生物机制呢?

面对这样的挑战,Clone 团队采用了「简化哲学」。他们选择让材料来引导设计思路,逐步完善方法。

Clone Robotics 表示,希望在很快的未来,我们能在家里、医院与这些仿生机器人见面。它们和自己钢筋铁骨的同类瞄准的都是一个赛道:例如工业装配线上的手工操作,搬运或移动物品等。

不过仿生机器人还有一项独门秘籍,就是它们还可以通过远程操作协助医疗康复 —— 康复患者可以远程控制机器人的动作,从而恢复肌肉功能。

在 Maciej 的设想中,Clone 这样都仿生机器人将像智能手机一样普及 —— 既功能强大,又能自然融入人类社会的生活。人们不再将它们视为机器,而是把它们当作心意相通的知心伙伴。

https://www.youtube.com/@CloneRobotics

https://clonerobotics.com/android

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