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上岗一个月打破人类历史记录,谁是机器人界的“社交天花板”?网站制作 网站建设 北京设计网页公司
发布时间:2021-11-21 12:52:50 作者:北京网站建设 来源: 浏览次数:14次

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上岗一个月打破人类历史记录,谁是机器人界的“社交天花板”?
动作刚柔相济、招式动静相宜……你以为只有人类才会打太极?机器人也会!

前几天,在迪拜世博会中国馆前的小广场,网红熊猫机器人优悠与来自阿联酋华星艺术团的功夫演员同框,表演了一场“中西合璧”的太极拳。众多粉丝慕名而来,感受一下这个feel~

划重点,熊猫机器人优悠和TA的好兄弟Walker X在迪拜世博会上还一不小心破纪录了——人类历史上首个大型仿人服务机器人的真正商业化落地应用。在这样一场全球顶级盛会中,能稳定提供这么长时间的零失误服务。这让游客和网友们纷纷花式称赞:

是的,这代表了国家的前瞻性与技术先进性。

中国真的在蜕变,对伟大事物的不懈追求正在这个国家和人民的血管中脉动,伟大!

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熊猫机器人优悠是优必选科技在大型仿人服务机器人Walker X的基础上,为迪拜世博会中国馆专属定制。作为中国馆的和平友好使者,熊猫机器人优悠以憨萌可爱、文武双全的形象迎接着世界各地的观众。TA既能展示国风书画才艺,又能表演太极拳、瑜伽、舞蹈……比心合影,总是和粉丝们玩得不亦乐乎。

熊猫机器人优悠的本职工作是在智慧生态分展区,介绍中国熊猫生态长卷、智慧农业等展项,让观众了解中国历来倡导的绿色发展理念。TA还和Walker X一起,通过综合运用柔顺力控、全身运动规划、视觉感知、全链路语音交互等人工智能技术,为全球观众提供智能服务。

▍一身功夫背后的技术难点

熊猫机器人优悠不仅是机器人界“社交天花板”,更可谓是机器人界 “技术顶流”,单说开篇提到的打太极拳,就需要解决实时自适应平衡调整,多自由度动作映射生成,大力矩高效率伺服输出等一系列问题,背后需要强大的技术支撑。

● 高度密集的技术配合

熊猫机器人优悠和Walker X在迪拜世博会现场服务的每一秒,都在进行着上千次的高速运算。这需要预估机器人每个关节的位置、外界受到的力和当前速度等,并整体计算出来下一毫秒中40多个关节的位置,以及每个关节应该出的力。这些以毫秒级为单位的动作背后,需要一整套非常复杂的算法来系统性集成。

其中,运动控制技术是仿人机器人中的核心关键技术。运动控制在仿人机器人中的运用主要体现在步态规划、力控制应用与视觉&导航技术的融合三个方面。

步态规划方面,熊猫机器人优悠和Walker X在行走过程中,需要高实时高动态的步态规划与控制来保证快速稳定的行走。我们看到机器人的脚掌像人一样行走时脚面在起伏适应,通过加入类人步态行走,即模拟人的行走状态,机器人还可以很明显地增加行走速度。

力控制应用方面,熊猫机器人优悠和Walker X通过动力学辨识以及力矩传感器的信息,可以实现握手、写字画画等与人和环境的安全交互。而视觉&导航技术的融合方面,需要计算机视觉和定位导航技术来感知外部丰富的环境特征从而实现环境和人的交互,实现手眼协调抓取,环境精确定位,人脸识别与跟踪等综合应用。

● 不仅要服务人类,还要安全和稳定

仿人机器人的安全性主要是包括仿人机器人自身的安全性和对外界环境的安全性。机器人自身的安全性指的是可靠的运行、稳定的表现,这需要研究人员从技术架构、结构设计、生产工艺、测试调试、功能部署等方面通盘考虑和打磨细节。对外界环境的安全性指的是在人与机器人进行交互的时候不会对人类造成伤害。

在柔性方面,熊猫机器人优悠使用的六维力传感器可以省去使用关节力矩和电流进行估算末端力的时间,直接读取它所受的末端力,更加方便使其具备全身柔顺性,极大的提升了机器人的环境适应能力。这个算法已经应用在机器人与环境和人交互的多个场景中,如Walker X之前给人类“马杀鸡”,就是通过该技术实现的安全轻柔捶背。

当机器人在不平整路面行走时,机器人脚踝上加入的柔顺控制,也使得它可以适应地面的不平整。此外,通过多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性方位的感知系统,机器人可以自适应多种地面稳定快速行走。可以想象,在未来,这样的机器人不但能够在地面非常不平整、布满杂物的情况下走路,甚至连跑步都不会成问题。

● 武功修炼离不开硬件迭代升级

机器人界的“修炼”,有种更广泛的说法——迭代升级。机器人想要修炼更高阶的“武功秘籍”,就得在硬件方面下功夫。整机硬件构型和伺服驱动器之间有两种关系,一类是伺服驱动器作为独立模块,单独测试组装,再和整机结构连接;另一类则是伺服驱动器结构和整机融合在一起。Walker X采用的就是第一种方案,由伺服舵机来进行各关节驱动,有利于降低成本、质量控制、批量生产和检查维护。

熊猫机器人优悠从设计到诞生,只用了短短40天左右。这得益于它的原型机器人Walker X实现了「模块化」。Walker X机器人的头部、手掌、电池都可以拆卸和组装。Walker X的伺服舵机最大转矩可达200Nm,转速90转每分钟,相对于上一代机器人体积更小,重量更轻,但是行走速度更快。这依赖于机器人的伺服性能提升,得益于研发人员在电机原理、减速器、驱动电路设计等多方面做出优化。

▍科技托起强国梦,商用发展新起点

缺乏实用性和商业化应用一度成为人形机器人发展的重要阻碍。但从优必选科技熊猫机器人优悠的例子中,我们看到人形机器人商用化落地已经卓有成效,现在的大型仿人机器人不仅能够提供多种智能化服务,还能够作为代表国家先进生产力的社交名片,向世界传递中国AI。

据小编了解,目前大型仿人服务机器人实现商业化落地应用所面临的挑战主要有两个:第一个是技术成熟度,包括机器视觉、语音技术、自然语言理解等。第二个是价格。国产机器人本体关键零部件成本较高,机器人产业链的各个环节耗材较高,大量的资金和人才成为了很大的限制。

优必选科技在逐步突破技术局限性和成本的壁垒,例如Walker身上的核心零部件——高性能伺服驱动器是其打破国际垄断、实现自主量产的范例;Walker X采用的U-SLAM 视觉导航技术逐步取代了激光导航,让机器人导航成本进一步降低,效果更好。这些降本增效的实现拓宽了未来人形机器人在商业化中的想象力。优必选科技也很早探索出了一条符合自身发展的商业道路,坚持技术商业化落地与前沿的科学探索相结合的模式,用“COO养CTO”,两条腿走路,加快了其大型仿人服务机器人商业化落地的步伐。

行业分析人士表示,大型仿人机器人灵活性、适应性较高,更适合于人类协同作业,或替代人类工作,随着相关技术不断突破,未来大型仿人机器人在医疗、教育、物流、工程救灾等领域的应用将更加深入。随着国家扶持力度加大、企业研发能力提升,我国人形机器人行业发展速度将加快。日益崛起的中国前沿科技企业正进军机器人市场,逐渐形成机器人领域新的竞争格局。

 

 

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