今年央视春晚的舞台上,六台大型人形服务机器人与韩雪、关晓彤等明星一起亮相,还有数百台舞蹈演员同台歌舞《青春畅想》。
该舞蹈结合了现代舞和流行舞。
这些机器人是优必选最新推出的Walker新一代机器人。
四年来,优必选三度携机器人亮相央视春晚。
2016年,阿尔法机器人与孙楠共舞,2014年,24台吉姆树皮机器人在舞台上与演员互动。
今年,机器人数量虽然只有六个通道,但表演的复杂程度却远超以往。
优必选央视春晚项目总监负责人李超和近40人的现场支持和研发团队用50多天的时间完成了原计划半年完成的研发任务,让机器人协调舞蹈并根据音乐节奏进行队列组合。
这涉及到对通信、机器人耐力、运动稳定性和表现力等诸多要求。
最终的结果证明,除了带来精彩的节目之外,也证明了今年8月启动、历时三年多的机器人Walker项目取得了重大进展。
中国企业自主研发的“Walker”机器人引起全球关注,充分展现了中国在人工智能机器人领域的硬科技创新实力。
初衷:走进家。
像人类一样说话和行走的钢铁制人形机器人是人类文化中长期存在的幻想产物。
随着科技的发展,幻想也从《绿野仙踪》中的铁皮人走进了现实。
早在2000年,日本本田公司就开始启动人形机器人研发计划,并于2010年发布了人形步行机器人Asimo,至今仍是世界上最先进的人形步行机器人之一; 2009年,美国波士顿动力公司也进行了相关研究。
技术研发方面,公司的目标逐渐明确,设计一款具有动物般灵活运动能力的腿式机器人。
相比之下,优必选更像是一颗冉冉升起的新星。
今年8月,Walker项目成立,开始预研和团队建设。
今年3月,该项目正式启动,60天后开发出原型机。
今年1月,第一代Walker机器人正式发布。
最近一次出现在春晚的就是Walker的新一代机器人。
1月份的CES展会上,四天内展示了70多次,没有出现任何错误。
为什么要建造人形机器人?人类机器人除了科幻情节外,更重要的是它的实际应用价值。
例如,波士顿动力公司早期的Petman机器人项目就是用来测试生化服的,并作为后来著名的Atlas机器人的基础。
日本本田公司的Asimo项目的初衷是开发一款能够适应任何环境的机器人助手。
与人类友好互动。
这两款人形机器人的研发更像是摸着石头过河,通过不断的研发和实践找到方向,而优必选从一开始就确定了产品的方向和目的。
在工业机器人领域,仿人机器人没有优势,但在服务机器人领域却有着巨大的潜力。
优必选CTO熊友军认为,机器人想要与人类交互,人形机器人将是最好的交互界面。
“首先,人形机器人有人类的四肢、外表、表情,在与人互动时有很多动作(拥抱、握手、挥手),这些动作非常容易让我们理解。
同时,一些人类的动作可以非常方便地传达给机器人。
”熊友军说。
除了主观便利性之外,人形机器人还适合人类环境。
由于人类工作和生活的大部分环境都是按照人类习惯设计的,例如楼梯、道路等,轮式和履带式机器人无法完全适应这些环境。
此外,还有很多专为人类设计的工具可供人形机器人方便地使用。
如果说人类环境就像一个系统,机器人是插件,那么人形机器人插件无疑比其他机器人更具兼容性。
“所以我认为人形机器人是未来机器人发展的终极形态,它们是与人类交互的最佳伙伴,也是服务机器人发展的终极形态。
”熊友军说道。
优必选Walker机器人项目从一开始就有明确的定位——针对家庭服务应用场景。
这种清晰性还体现在快速迭代上。
从最初的双足原型实现稳定的静态行走和动态行走能力,到加入传感器提供感知能力,现在最新一代的机器人身高为1.45米。
拥有36个高性能伺服关节,可以完成上下楼梯、甚至跳舞、踢球等行为。
尽管在一些具体项目上未能尽全力,但Walker在从实验室到家庭的道路上一直坚持不懈地前行。
优必选创始人兼首席执行官周健表示:“优必选的目标是在成本可控的平台上将机器人带入家庭服务。
Walker目前的单位成本是可控的,未来的零售价格潜力将在普通中型的价格范围内。
”家用车的价格范围在几十万元之内,这再次证明优必选并不是在实验室做演示或实验,Walker的运动控制、手眼协调等创新技术也是如此。
做得很好。
这对于往往花费数百万的国外机器人来说很难实现,或者不是优先考虑的事情。
实现:技术先行 在工厂、农田、深海等特定工作领域,工业机器人、特种服务机器人得到了广泛应用,但人形机器人的应用还很少。
重要原因是,与其他机器人相比,人形机器人仍然存在许多技术挑战。
无论是从外观还是实际应用上,家用服务机器人无疑更符合我们心目中“机器人”的定位。
熊友军认为,Ubiselect机器人应该既包含机器人属性,又包含人类属性。
这意味着机器人不仅可以帮助人类完成相应的特定任务,而且还具有人类的智能。
智能主要包括三个方面:一是感知智能,可以通过语音智能与人类交流,可以通过视觉识别智能模仿人眼;第二,认知智能,能够理解、推理和理解人类的行为。
决策能力;最后是运动智能,它可以像人类一样直立行走,包括手眼协调和其他能力。
优必选的Walker机器人首先解决了运动智能的问题。
首先是运动所需的硬件,比如舵机。
一个机器人有很多个关节——机器人越灵活,自由度越大,需要的关节就越多——而且不同位置的关节,力量、扭矩、精度、速度要求都是不同的,所以开发一个完整的人形机器人需要很多关节。
从最小的两公斤扭矩输出的指关节,到高扭矩的踝关节、膝关节,再到数百牛米的高爆发力扭矩输出,都是大型仿人机器人所不可缺少的。
解决了硬件问题后,下一步如何控制好运动,需要进行运动学建模,搭建运动控制算法平台。
Walker升级手臂后,除了增加与外界互动的能力外,还增加了合规控制,避免互动过程中对环境或人员造成伤害。
相比之下,工业机器人则比较僵化。
与人接触时,可能会伤及人、桌椅。
这也是服务机器人技术要求较高的原因之一。
从感知和认知能力来看,人类很容易看到一个水杯然后抓住它,但这对机器人来说是一个大问题。
熊友军举了一个例子。
在优必选开发出手眼协调技术之前,机器人经常会打翻杯子。
,如果杯子有把手,机器人往往连把手都够不到。
机器人不仅需要知道物体的位置,还需要知道物体的状态和姿态。
了解这些信息后,机器人还要做路径规划、动作规划、机械臂规划,包括是否考虑是否会有桌子、椅子挡住它,以什么样的方式来拿杯子。
此外,进入家中还意味着能够理解人、物、场景之间的关系,对发生的行为事件进行分析和推理,并做出决策和行动。
年底,优必选推出了视觉描述和视觉对话系统。
让机器人开始具备初步的视觉认知能力。
其他相应的技术如人脸识别、情感识别、语音识别等也是人机交互必不可少的。
Walker的新一代机器人拥有36个高性能伺服关节和力反馈系统。
它还具有视觉、听觉、空间知觉等全方位知觉。
它可以控制全身运动、复杂地形灵活行走、自我平衡、手眼协调、视觉识别等。
、合规控制、U-SLAM视觉导航与避障、智能安全交互等方面都取得了突破。
经过仅一年的研发,Walker的柔性机械臂在伺服硬件和控制算法方面已达到一流技术水平,可实现精确的手眼协调和安全交互。
更重要的是,借助优必选自身的产业优势和多年的技术积累和创新,Walker在保持高性能的同时,大幅降低了整机成本,让价格不再成为人形机器人进入市场的主要障碍。
因素。
随着大型仿人服务机器人逐渐进入市场,其作用将不仅仅局限于机器人本身。
在熊友军看来,机器人将成为继PC、智能手机之后的第三代人机交互中心,允许更多类型的表达。
沟通方式和更强的行动能力将意味着更高的效率。
尽管在当前弱人工智能时代,这种想法仍处于早期阶段,但机器人依靠技术进步的进化可能会快得多。