托马斯全旋、侧踢扫堂腿、鲤鱼打挺、倒立空翻、叶问蹲、街舞、霹雳舞……一系列高难度极限动作来回切换，令人眼花缭乱，在短短80秒内，由一名人形机器人一气呵成。北京通用人工智能研究院（简称“通研院”）近期在其官网发布的这段视频，展现出通研院、宇树科技提出的首个攻克泛化壁垒的通用运动控制框架OmniXtreme（通极），引发人们对人形机器人运动控制系统“小脑”的关注。
当前，人工智能、机械电子、控制科学、材料学与神经科学等多学科交叉且深度融合，机器人“小脑”与“大脑”协同进化，人形机器人“小脑”研发方面取得突破，“大脑+小脑”架构被纳入具身智能产业发展重点。
通极作为人形机器人的“小脑”，其旨在解决高动态场景下动作保真度与稳定性兼顾难题。通过这套通用运动控制框架，让机器人解锁“托马斯全旋”等极限动作。
通极框架是通研院提出的首个兼具小脑高动态、能泛化的通用运动控制器。关于通极的实用价值，北京市海淀区融媒体中心，日前发表通研院具身机器人中心主任黄思远的阐释：依靠现有的大多数控制器，是一段舞蹈去学习一个技能、一个策略。当机器人的动作库不断扩大时，学习的动作越多，控制精度越容易下降，成为一个新问题。而通极的“泛化性”就解决了这一问题——其首次实现通过一个策略就能完成多种舞蹈，可以融会贯通，并且具有挑战超高难度动作的能力边界。
“通极使得机器人通过一个策略、一个大脑就能让机器人同时掌握多种困难复杂的动作，包括霹雳舞、托马斯全旋、功夫、街舞等，都能在不同场景、泛化性地实现，实现超过线%的成功率。”黄思远表示。
关于人形机器人的本体、“大脑”和“小脑”如何相互关联、协同工作，相关专业文章这样阐释：人形机器人设计通常借鉴生物体神经系统的层次化、分布式工作原理，其架构为本体（身躯）、大脑（决策中心）和小脑（运动协调器）这三个相互关联、功能互补的部分。这种分层架构使得机器人能够在复杂多变环境中，实现从高级决策到低级控制、从全局规划到局部反应的高效协同。
本体是机器人物理存在的基石，它包含执行动作和感知世界所需的所有硬件实体。“大脑”通常指机器人的中央计算单元或系统，运行复杂的AI算法，包括用于物体识别和场景理解的深度学习模型、用于语音交互的自然语言处理模型、用于策略学习的强化学习模型以及用于自主导航的同步定位与地图构建算法。“小脑”则借鉴生物小脑功能，它不进行高级思考，而是专注于将来自“大脑”的宏观指令，转化为精确、协调、稳定的底层运动控制信号，并对外部扰动和内部误差进行快速、实时的补偿与调节。
总而言之，本体、“大脑”和“小脑”并非独立运作，而是通过高速、低延迟的数据总线和明确的控制层级，构成一个高度耦合、协同工作的有机整体。
工信部在2023年印发的《人形机器人创新发展指导意见》（简称《意见》）中明确提出，构建完善人形机器人制造业技术创新体系，包括机器人“大脑”关键技术群、机器人“小脑”关键技术群、机器肢关键技术群。《意见》提出，以大模型等人工智能技术突破为引领，在机器人已有成熟技术基础上，重点在人形机器人“大脑”和“小脑”、“肢体九游体育平台”关键技术、技术创新体系等领域取得突破。
在政策支持下，相关企业加大研发力度，在关键技术方面纷纷取得突破。小米推出双脑协同模型，通过算法优化将端侧响应延迟降至80ms，满足人形机器人实时控制需求；逐际动力、魔法原子等企业推出标准化协同架构，实现“大脑”模型、“小脑”控制模块与机器人本体解耦。技术成果正在助力应用场景落地，优必选Walker S机器人已进入比亚迪新能源汽车工厂，可承担物料搬运、精密装配等任务，全程无需人工干预；银河通用Galbot人形机器人在商超、写字楼等场景落地，可自主抓取商品、与用户交互。
行业企业也得到资本市场青睐。埃斯顿作为国产工业机器人龙头、与“机器人小脑”相关的领先企业，日前在香港联合交易所主板挂牌上市，成为国内工业机器人领域首家“A+H”上市企业。埃斯顿的起家之本——运动控制与伺服系统，是人形机器人实现精准行动的核心“小脑”与“肌肉”，其在包括控制器、伺服系统等核心部件的全产业链布局上拥有优势。
相关研究显示，在产业布局方面，依托政策支持与长三角、珠三角的供应链九游体育平台优势，聚焦架构协同效率优化与核心部件国产化替代，形成以“应用场景为核心导向”的“技术研发-场景落地-迭代优化”良性循环。
未来，随着架构标准化、核心部件国产化与成本平民化，“大脑+小脑”技术将深度融入工业生产、商业服务与家庭生活，重塑工业生产方式、服务模式与生活场景，推动人类社会向“智能协同”迈进。返回搜狐，查看更多