在WAIC上，机器人大讲堂看到一款仅人小腿高的小型双足人形机器人，视频号发布后引起了许多朋友的兴趣，纷纷询问其来源。

该机器人其实为广州高擎机电科技有限公司研发生产，目前主要用于科研教育，该款名为“π”的高性能mini双足机器人，是业内首个万元级的双足机器人产品。

▍小型双足人形产品的意义

小型双足机器人因其外观和动作更接近人类，因此在与人类互动时更为自然和亲切，在教育、娱乐、陪伴和辅助医疗等领域具有巨大的应用潜力，而且小型机器人能够进入人类难以到达或不方便进入的狭小空间，如管道、洞穴、灾后废墟等，这种高度的适应性使得它们在搜救、探测、检查和维护等任务中能表现出色。

对人形机器人行业发展而言，目前市面上的人形机器人高达数十万甚至上百万的价格，让人形机器人的开发门槛非常之高，而且供货周期较长，普通高校难以承担大规模的采购研究。这其实限制了整个机器人行业的人才培养和技术发展，针对小型场景的人形机器人应用探索更是几近于无。

目前行业的一个共识在于，只有让更多的开发者参与到人形机器人的研发和应用中来，才能促进行业技术的快速蓬勃发展。而这前提是，或许首先需要让每个开发者都拥有一台高性能人形机器人，给每个开发者提供更基础且廉价的人形机器人开发平台才能够实现。

相比于大型机器人，小型人形机器人在制造、运输和维护方面的成本通常更低，自主性和智能控制研究开发难度更小，这使得它们更容易被广泛应用于各种场景。尤其是在预算有限的情况下，更容易实现人手一台，而且应用和维护成本并不算高。

但是对于企业而言，小型双足机器人的硬件制造和开发一点也不比大型双足机器人容易。如高精度控制、能量管理、环境感知和人机交互等挑战需要科研人员不断探索和创新，而且机器人具备较高的灵活性和多功能性，能够携带各种传感器和工具，进行环境监测、物品搬运、目标追踪等操作，执行多种复杂任务，才能实现超小体积超高性能的要求。   

能源存储和供应也是一个问题。因为小型机器人体积和空间有限，但是通常需要能够在环境中长时间工作和执行任务，这意味着足够的动力和能源，传统的电池可能太大或容量不足，因此需要开发微型化的能源存储和供应系统，如微型电池或通过外部能源供电的方法。

π这个高性能mini双足机器人无疑满足了这些条件。π这款万元级高性价比、高性能mini机器人，整机高度40cm，重量4KG，单腿有5个自由度，其中髋关节3个自由度，膝关节1个自由度。由于采用更加符合人体结构的设计，而且双足结构设计合理，腿部构造简洁又不失性能，运动空间和运动能力可以达到甚至超过人体水平，能够实现行走、奔跑、跳跃等各种运动，续航时间也能够长达4个小时，而且蹲起仅需8Nm，单腿的膝关节和髋关节只需要4Nm。   

小型机器人通信问题也是一个难点，在小型尺度上实现精确的运动控制，需要编码器能快速传输收集到的数据或接收指令。但由于尺寸限制，传统的通信方法可能不适用。π基于自研的高功率密度微型关节模组，能实现高频canfd通信，支持多电机高频控制，可以说有效降低了开发门槛，让更多开发者能加入其中，为推动人形机器人行业的发展，注入了新的活力。

▍小型人形机器人如何实现？

高擎机电这家在广州的机器人公司认为，人形机器人是世界发展的必然趋势，但关键问题是底层技术不成熟，为此其创始团队一直致力于通过科学的分析和实践经验总结，在关节动力、本体结构、运动控制、视觉感知、通用智能方面形成系统的理解和方案，并且已经在多项技术以及机器人整机的研发、生产上实现突破。

从技术来看，高擎机电在减速机技术、电机技术、驱动技术、机器人关节结构、本体结构、高频通信控制技术、运动控制技术、机器人视觉、通用AI等各个领域都积累了众多核心技术和专利成果，覆盖机器人全产业链，拥有超过30项发明专利和实用新型专利的授权和申请。据悉公司还拥有减速机设计、运动控制、机器视觉、人工智能等机器人全域人才梯队以及生产加工团队，并拥有自己的精密加工厂、专业测试环境、生产线，能够自研、自产包括减速机、电机、机器人本体在内的所有零件。   

这些技术体现在产品上，则是π机器人有着对于关节动力、本体结构、机器人感知、机器人运动、机器人交互等各方面0-1的创新，例如其腿足采用模块化设计，支持下半身10DOF/12DOF两种选择，开发者可根据开发需求轻松拆卸，同时采用高度开放SDK接口，提供仿真环境的运动控制算法，自带realsense模块、可选配高算Orin NX，高性能多扩展模块成为机器人开发的理想选择。

当然，除了高性能mini双足机器人π，高擎机电还有一款同样万元级的高性能mini人形机器人Hi，这款机器人整机高度80cm，重量7KG，也是基于其自研的高功率密度微型关节模组搭建，运动空间和运动能力可以达到甚至超过人体水平。

具体而言则是高擎机电专为小型人形机器人搭建了高性能关节系列模组，其发布的数款高性能关节模组，与同类型产品相比，在功率密度、扭矩密度、集成度方面遥遥领先。例如其4538系列体积最小仅44mm*38mm但扭矩超大，直径45mm，峰值可达6Nm，重量150g，主要用于机器人小腿，惯量非常低；另外一款5045系列体积最小仅50mm*45mm扭矩超大，峰值可达16Nm。  

之所以能实现如此大的数据扭矩，是由于其内部采用了一种低齿槽转矩设计，通过磁路优化实现极低转矩脉动，并创新性将减速机、力矩电机、双编码器、唯一CAN/CANFD同时集于一体，这种高集成度一体化关节带来更高的功率密度，在小型化关节模组精密度方面居于领先，可以解决很多工业上高精度高刚度，小型化难题。

不仅如此，在核心零部件减速机上，为了追求高精度，其在高精密高刚度摆线减速机方面也有关键突破。高擎机电通过采用自主齿形设计，这种高精度齿轮具备超长寿命，能够实现1000小时持续工作，使得机器人能够具备超小体积、超高性能、超长续航。此外，公司自主研发的视觉技术和运动控制技术目前也处于行业领先水平。

▍关节模组延展性强

目前，作为市场上非常适合开发者的人形机器人开发平台，高擎机电的人形机器人在教育、服务、医疗等行业都在进行探索应用，不断挖掘人形机器人在更多领域的应用可能性。   

高擎机电的高性能高性价比的mini人形机器人应用于各种科研场景，已与清华大学、北京理工、华南理工、北京航空航天大学等多所高校实验室共同建立了科研开发平台。同时，高擎机电还已与小鹏鹏行、荣耀终端、固高科技、配天科技、本末科技、视源科技达成商业合作。

不仅仅是小型双足机器人，高擎机电以先进的技术和产品也正致力于推动多个行业应用和行业发展，例如其关机模组也在教育、汽车、家具、医疗、工业、军工等行业多个领域得到了实践应用。

伴随着人口老龄化等一系列社会问题，人形机器人必将成为解决未来劳动力和养老问题的最有效手段。人形机器人的广泛应用将为社会的可持续发展做出积极贡献、

高擎机电表示，目前全行业还处在早期研发探索阶段，需要大量研发人才参与，便于开发者使用的开发平台是制约行业发展的关键问题，因此，高擎机电开发了高性价比、高性能mini人形机器人开发平台，希望让更多的开发者参与到人形机器人技术开发中来，加速推进人形机器人的广泛应用。

高擎机电将继续加大在人形机器人领域的研发投入，特别是关节动力技术、本体结构、运动控制技术、视觉感知技术、通用智能技术等方面，首先达到接近人的能力水平，最终达到超越人的能力水平，对于人形机器人的应用普及提效和推动行业发展起到愈发重要的作用。