前段时间1X Technologies的双足人形机器人原型NEO Beta在科技圈爆红，其柔性和低延时特征让人迷惑。
许多人注意到，NEO Beta背后有一根细线牵引，这东西到底是干什么的？是否就是技术的核心秘诀？这种技术方案是否有深挖空间？
机器人大讲堂询问了部分专家，整理了对此的部分猜想，欢迎分享讨论。
先说结论，NEO Beta或许是业界首个应用线控技术的人形机器人商业化产品。
▍新技术的可能性
最近线控技术步入更多人的视野是因为俄乌战场中。
俄罗斯开始将光纤控制的无人机用于军事目的，这种无人机号称对电子干扰“免疫”，具有更低成本但实际效果显著，使得非常多人关注到这种像风筝一样长了线的无人机到底是什么技术。
科技研究者对于线缆技术并不陌生。这类技术主要通过光纤传输信号，确保末端物体的精度和抗干扰能力。得益于有线控制，特种无人车、无人机等机电系统可以长时间保持与操作员的连接，在复杂电磁环境下确保高质量的视频传输，使操作员能够准确掌握目标动态。
此前在重载仓储物流中，部分集成商就尝试通过线控技术，让机器人实现精准的轨迹控制和负载管理，实现货物的搬运；在某些特种精密制造中，也有线控机器人用于完成高精度的装配和加工任务。
虽然线控技术在传统上更多地被应用于如汽车、航空、航天等领域的转向、制动、加速和控制系统，但其核心原理是通过电子信号传输实现对设备的精准控制和快速响应，这意味着该技术同样适用于人形机器人。
从技术原理而言，由于线控技术可以通过缆索或光纤等介质，将动力和控制信号传输到人形机器人的各个关节和执行器，实现对其运动的精准控制，这种传输方式损耗更少，效率会更高，类似于WIFI和网线的传输差异。
对于人形机器人而言，因为线驱动主要模仿肌腱和肌肉，其实还可以提供更像人类的运动，采用该系统的机器人可以更紧密地模仿生物运动模式，使其适合需要精细和精确控制的任务。同时，这种方式减小了机器人内部的机械复杂度，提高动力传输与控制系统的整体可靠性和灵活性。
例如NEO Beta 的设计重量明显轻于许多竞争对手，重约 25 公斤，其外部包裹着一件连体衣，带有模仿人类肌肉的软垫插入物，而不是坚硬的塑料或金属外壳。这难免让人猜测，这是否采取一种更柔软、更灵活的结构，整体没有挤压点，使其能够平稳移动并执行需要细腻触感的任务，线驱动无疑是其中一种可能性。
这是由于线驱动执行器可以通过使用电缆，从远离关节本身的电机传输力来移动机器人的关节，这种做法就减少了关节处对复杂齿轮机构的需求，而且线驱动系统往往比传统的齿轮或液压系统更紧凑，从而减少了人形机器人的臃肿。
这种做法类似提线木偶的方式，还剥离了控制系统和传动系统，驱动电机可以远程放置，由线传输力，线将所需的力传递到关节，这样就大幅简化了关节力学，部分计算和控制也可以交给云端的人工智能。
这种更简单、更耐用的设计，一方面可以很好减轻本体关节的重量，提高灵活性并使机器人的运动更有效率，因为重量的减轻意味着工作效率的提高、电池寿命的延长和灵活性的提高。
另一方面也可以通过将电机远离控制面或万向节，放置在机器人的躯干或其他中心部位，从而减轻手臂或腿等四肢的负荷，集成优化的空间更大。
空间优势更大，对于厂商而言，就更容易开发具有类似人类比例和形状的机器人，使机器人在人机交互方面更符合审美要求，以及更加仿人。
这也是我们猜测的，NEO Beta整体感知非常敏锐，能轻松在固定环境中实现取物等家庭任务，还可以进行与人拥抱等动作，许多动作几乎真假难辨。
因为线控系统的灵活性允许更平稳、更精确地控制运动，这使得肢体动作会更加灵活，适合需要高机动性的任务。
除了直接的动力和控制信号传输外，线控技术还可以结合传感器技术，将人形机器人的感知信息（如力觉、触觉、视觉等）通过线缆传输到控制系统，实现对外界环境的实时感知和反馈。
由于人形机器人需要与人类或其他设备共同工作，灵活性和适应性是该领域的关键。因此其安全性和稳定性至关重要。
线控技术就可以通过实时监测和反馈机制加强柔性，对于人形机器人而言，这可以实现更温和、更安全的动作，确保机器人在执行任务过程中的稳定性和安全性，避免发生意外碰撞或损坏，而这在机器人与人类密切互动的环境中尤为重要。
这也与NEO Beta 的安全性设计不谋而合，由于没有挤压点和柔软的外表，NEO Beta 无需大量安全屏障即可在人类周围安全运行，人机交互时受伤的风险会大幅降低。
▍技术难度与挑战犹存
然而，需要注意的是，虽然线控技术具有诸多优势，但在人形机器人中的应用也面临一些挑战。
最大的问题可能就是摩擦和磨损，因为人形机器人不会像无人机那样作为一次性用品使用，其寿命和可靠性依然是大多厂商需要兼顾的因素。
线控技术确保连续精确控制电线张力以准确移动关节轨迹很复杂，复杂路径会导致连接线会随着时间的推移受到摩擦或磨损需要维护，实现线缆与机器人本体的无缝集成的同时，需要确保线缆的柔韧性、耐磨性和耐腐蚀性，以满足人形机器人在复杂环境中的工作需求。
另外，我们虽然看到NEO Beta整体没有太多裸露的复杂线束连接，但是许多专家认可，如何将电缆穿过机器人的身体可能具有非常大的挑战性。
尤其是在具有高自由度的人形机器人中，用于高精度应用的线驱动连续机器人会面对更多难题，如何优化线缆的布局和走向，以减少对机器人运动的影响是一项较大的难题，类似NEO Beta这种挂在屋顶的方案能否普及，可能会是一个较大的问题。
体积小，载重能力有限也是这类方案的缺陷，因为主要借助外部设备实现控制，其本体必然在负载能力等方面存在弱项。如何在这些方面均衡依然考验人们的智慧。
▍结语与未来
综合而言，线驱动技术作为机器人技术的一个特色分支，已经出现在某些先进的机器人和外骨骼中，这证明它是机器人技术中的一种实用解决方案，国内外也能找到相关研究讨论这种方案的实际落地可行性。
可以预见，线控技术如果不考虑其寿命等问题，完全可以成为一种有效的控制和传输手段，与人形机器人技术深度融合，就像是有轨电车一样，在人形机器人领域尤其是服务人形机器人领域具有广阔的应用前景。
但当下由于技术成熟度可能还不高，有线控制的弊端依然多于优点，更像是一种走向自主机器人的过渡方案，其能否形成独立路线依然有待考察。
当然，随着技术的不断发展和创新，部分线控技术的思路必然将在人形机器人与具身智能载体的设计、制造和应用中发挥更加重要的作用，有望为人形机器人带来方案上的新选择。
