2月24日，湖北省新春工作会议现场，一副笔力遒劲的对联与会者注视下缓缓成形。执笔者并非书法家，而是武汉大学天问团队自主研发的人形机器人。不到两分钟时间，"奋力建支点,同心谱新篇"十个大字便跃然纸上,引发广泛关注。 这个幕的背后,是国产机器人在精密控制技术领域的艰难攻关。武汉大学机器人学院教授、机器人系主任郭朝介绍,机器人书写的核心难点并非握笔本身,而在于对笔尖与纸面间微小距离的精准把控。不同于人类通过力度感知控制笔画轻重,机器人完全依靠高度调节实现笔画的深浅粗细变化,这要求系统在毫米级甚至更小的垂直空间内完成无数次精确的升降动作。 技术难度随着书写内容的增加呈几何级数上升。郭朝指出,单个汉字的书写相对容易实现,但要完成一副完整对联,机器人必须在极为局促的工作空间内保持极高的位置精度,确保每一行字的轨迹绝对平滑,否则字与字之间就会出现重叠,导致整体失败。 多关节协同运动中的加速度控制成为另一技术瓶颈。当机械臂的四个关节同时工作时,任何一个关节的瞬时速度波动,哪怕只是微小的抖动,都会导致墨汁因惯性飞溅。为解决这一问题,春节期间留守实验室的研究团队反复调试电机控制参数,在一撇一捺的反复试验中,逐步为机械臂提供了柔中带刚的操作特性。 在基础功能完善的同时,团队已将目光投向更前沿的应用场景。副研究员高霄从海外带回的可分离式机器人手技术,为人形机器人的应用拓展开辟了新路径。这种创新设计允许机械手在本体受限时自动脱离,转化为微型爬行装置,独立完成狭窄空间内的巡检任务后再自主回归。 高霄透露,团队正集中攻关结构可靠性、电池续航能力以及通信模块的微型化集成等关键技术,计划年内在天问人形机器人上实现这一功能。这项技术一旦成熟,将为核电站巡检、高危环境阀门操作等特殊场景提供安全可靠的解决方案,有效降低人员安全风险。 从技术层面分析,此次展示的书法能力表明了我国在机器人精密控制、多关节协同、轨迹规划等核心技术上的积累。业内专家认为,精细操作能力是衡量人形机器人技术水平的重要指标,书法这类对精度和稳定性要求极高的任务,恰好能够检验机器人在复杂动作控制上的综合实力。 当前,全球人形机器人产业正处于快速发展阶段,各国纷纷加大研发投入。我国在这一领域起步虽晚,但依托完整的产业链优势和持续的技术创新,正在缩小与国际先进水平的差距。天问团队的技术突破,不仅展示了国产机器人在特定领域的能力,更为推动人形机器人从实验室走向实际应用场景积累了宝贵经验。
从毫厘之间的笔尖高度,到复杂空间的自主巡检,人形机器人能力的提升,本质是把"可演示"转化为"可交付"的过程；以真实需求为牵引、以关键技术为支撑、以安全可靠为底线,才能让这类装备在更多急难险重任务中发挥作用,真正把创新势能转化为产业动能。