一年一度的科技風(fēng)向標(biāo) CES 正在如火如荼的進(jìn)行中，以英特爾、索尼、三星為代表的美、日、韓企業(yè)為我們展示了最新技術(shù)。而有一家中國(guó)公司的機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)與觀眾下腰 Battle 博得陣陣掌聲，這個(gè)機(jī)器人還會(huì)開(kāi)瓶倒水做家務(wù)、寫(xiě)字作畫(huà)練瑜伽，簡(jiǎn)直是把科幻片中的場(chǎng)景變成了現(xiàn)實(shí)，人類(lèi)離擁有智能助手的夢(mèng)想更近了。

　　今年 CES 有個(gè)展臺(tái)被圍得水泄不通，人群中不時(shí)響起陣陣掌聲。

　　擠進(jìn)去一看，有位觀眾竟然在下腰，費(fèi)了半天力氣還是沒(méi)下去。這時(shí)候，旁邊的機(jī)器人輕松的做了一個(gè)教科書(shū)式的下腰，讓人驚嘆。

和人類(lèi) PK 下腰

　　原來(lái)這個(gè)靈活炫酷的機(jī)器人是優(yōu)必選科技的大型仿人服務(wù)機(jī)器人 Walker，它在和觀眾們比賽下腰。和去年展示的 Walker 相比，今年 Walker 的行走步態(tài)有了優(yōu)化升級(jí)，行走的狀態(tài)更接近人類(lèi)，同時(shí)還提升了最大行走速度，最快可以走超過(guò) 2 公里一小時(shí)！

推小車(chē)

　　只見(jiàn)它推著滿載食物的小車(chē)從等候室走出，放好車(chē)后和觀眾們打招呼，并把籃子拿給主持人。整個(gè)過(guò)程平穩(wěn)流暢，可見(jiàn)它已經(jīng)具備了優(yōu)良的手眼協(xié)調(diào)抓取和全身協(xié)同能力。

　　隨著主持人下達(dá)指令：“Walker，來(lái)杯可樂(lè)。”只見(jiàn) Walker 拿起開(kāi)瓶器打開(kāi)一瓶可樂(lè)，倒進(jìn)杯中遞給主人，一氣呵成讓人連連稱(chēng)贊。

開(kāi)瓶

倒水

　　大家不要小看這個(gè)倒水的動(dòng)作。Walker 需要使用視覺(jué)伺服技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)識(shí)別水杯的位置和姿態(tài)，同時(shí)還要實(shí)時(shí)調(diào)整手掌的抓取位姿。即便水杯晃動(dòng)，它也能完成倒水的任務(wù)。

　　緊接著，Walker 開(kāi)始給大家表演節(jié)目，今年的 Walker 會(huì)瑜伽了，不僅能金雞獨(dú)立，文章開(kāi)頭提到的完美下腰更是博得了滿堂彩。

　　Walker 展示的瑜伽功能，需要借助它全身的 36 個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，從而靈活穩(wěn)定的完成高難度的動(dòng)作。

　　“文武雙全”的 Walker 還會(huì)寫(xiě)字、作畫(huà)呢，現(xiàn)場(chǎng)露了一手，讓很多人類(lèi)朋友都自愧不如。

畫(huà)玫瑰

　　要完成寫(xiě)字畫(huà)畫(huà)等精細(xì)任務(wù)，需要 Walker 的雙臂具備較高的伺服精度。同時(shí)在算法上，還需要完成對(duì)字形的在線軌跡規(guī)劃，并實(shí)現(xiàn)精確的軌跡跟蹤以及力位混合控制。

　　這個(gè)會(huì)“十八般武藝”的 Walker，真是讓人刮目相看，沒(méi)想到身高 1.45 米的它已經(jīng)可以獨(dú)立完成這么多事了。相比于去年的首次亮相，今年再次現(xiàn)身的 Walker 在哪些方面進(jìn)行了升級(jí)呢？

　　一、會(huì)上下臺(tái)階會(huì)作畫(huà)，Walker 運(yùn)動(dòng)、交互、環(huán)境感知大升級(jí)

　　和一年前的 Walker 相比，全新的 Walker 在運(yùn)動(dòng)性能、柔性交互、環(huán)境感知等方面進(jìn)行了算法迭代和功能提升。它不僅有36 個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及力覺(jué)反饋系統(tǒng)，還擁有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和平衡等全方位的感知系統(tǒng)，結(jié)合優(yōu)必選科技的 AI 技術(shù)，Walker 實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)快速的行走和靈活精準(zhǔn)的操作，可以輕松應(yīng)對(duì)各種服務(wù)場(chǎng)景。

　　更流暢的運(yùn)動(dòng)性能

　　第一代的 Walker 是平腳掌行走，即機(jī)器人的腳面相對(duì)于地面一直是平行狀態(tài)，這樣行走方式相對(duì)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，但受限于腿長(zhǎng)、關(guān)節(jié)限位等因素，限制了機(jī)器人的行走速度。這一次，Walker 進(jìn)行了“類(lèi)人步態(tài)”的升級(jí)，行走時(shí)腳踝會(huì)翻動(dòng)、狀態(tài)更接近人類(lèi)，提升了最大行走速度。

　　此外，擁有靈活雙腿的 Walker 可以很好的適應(yīng)復(fù)雜地形。比如上下樓梯對(duì)很多機(jī)器人來(lái)講是一大挑戰(zhàn)，而新一代的 Walker 通過(guò)增大關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍、升級(jí)上樓梯的算法，實(shí)現(xiàn)了一秒一個(gè)臺(tái)階的樓梯步態(tài)，運(yùn)動(dòng)速度上已非常接近于人類(lèi)速度。加上類(lèi)人步態(tài)的優(yōu)化引入，也使得上樓梯過(guò)程更加自然順暢。

上樓梯

　　更安全的柔性交互力控技術(shù)是機(jī)器人與人和環(huán)境安全交互的關(guān)鍵技術(shù)。為了避免 Walker 在對(duì)外交互時(shí)傷到人、周?chē)h(huán)境以及機(jī)器人自身，此次 Walker 加入了力位混合控制方法，能夠精確控制機(jī)器人手掌和外界接觸的力的大小，使交互過(guò)程更加安全。去年的 Walker 可以開(kāi)門(mén)、開(kāi)冰箱，今年的 Walker 學(xué)會(huì)了擦桌子，這一看似簡(jiǎn)單的動(dòng)作中就涉及到力控，通過(guò)保持合適的力，Walker 既不會(huì)損傷自己的手，也不會(huì)因?yàn)榱μ《敛桓蓛糇烂妗?/p>

擦桌子

　　另一個(gè)力控的例子就是寫(xiě)字、畫(huà)畫(huà)，這種精細(xì)的操作，除了對(duì)雙臂有比較高的伺服精度的要求，也對(duì)軌跡規(guī)劃技術(shù)、力位和控制有很高的要求，因?yàn)閷?xiě)字同樣是一個(gè)筆跟桌面接觸的過(guò)程。

寫(xiě)字

　　開(kāi)頭展示的推小車(chē)也是 Walker 力控好的一個(gè)表現(xiàn)。新一代 Walker 在推車(chē)過(guò)程中，協(xié)同雙臂末端軌跡、足端末端軌跡、機(jī)器人質(zhì)心位置和對(duì)小車(chē)的作用力，通過(guò)算法滿足對(duì)地面和小車(chē)的同時(shí)接觸約束，推動(dòng)小車(chē)按照機(jī)器人自主生成的軌跡行走。為了滿足平穩(wěn)推車(chē)的目標(biāo)，Walker 雙臂保持一定柔性，來(lái)適應(yīng)地面和小車(chē)的軌跡誤差，保證機(jī)械臂和小車(chē)之間不會(huì)產(chǎn)生異常的作用力。

推小車(chē)

　　更智能的環(huán)境感知去年的 Walker 可以往水杯里倒水，今年的 Walker 在視覺(jué)伺服上做了升級(jí)，通過(guò)實(shí)時(shí)識(shí)別水杯的位置和姿態(tài)，同時(shí)還要實(shí)時(shí)調(diào)整手掌的抓取位姿，這樣即便水杯晃動(dòng)，Walker 也可以準(zhǔn)確無(wú)誤的把水倒入其中。

晃動(dòng)杯子倒水

　　更厲害的是，Walker 還會(huì)智能避障。通過(guò)和感知系統(tǒng)的結(jié)合，Walker 在執(zhí)行操作任務(wù)的同時(shí)，可以自主進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，避開(kāi)環(huán)境障礙物及自身關(guān)節(jié)順利完成任務(wù)。

避開(kāi)障礙物倒水

　　除了上述三方面的升級(jí)，Walker 平衡性更厲害了，可以通過(guò)靜態(tài)平衡控制及全身柔順控制，來(lái)更好的協(xié)調(diào)環(huán)境的影響和自身的穩(wěn)定，確保穩(wěn)定地完成任務(wù)。

靜態(tài)平衡控制

　　此外，Walker 的動(dòng)作模仿也更加自然了，一招一式可以看出已經(jīng)掌握了精髓：

動(dòng)作模仿

　　二、死磕算法造就十八般武藝，背后的團(tuán)隊(duì)揭秘 Walker 的“養(yǎng)成記”

　　今年是 Walker 參加 CES 的第三年，從第一年的懵懵懂懂到今日的得心應(yīng)手，Walker 的快速成長(zhǎng)離不開(kāi)它背后整個(gè)團(tuán)隊(duì)的支持。

　　Walker 要做到十八般武藝，在技術(shù)層面要克服哪些難題？未來(lái)的 Walker 會(huì)有哪些殺手锏？我們和 Walker 的產(chǎn)品負(fù)責(zé)人聊了聊。

　　“真的是把 Walker 當(dāng)成自己的孩子一樣陪伴，比如，當(dāng)它胳膊的行為沒(méi)有做到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，我們就會(huì)設(shè)計(jì)一套算法不斷去測(cè)試，像極了家長(zhǎng)在教導(dǎo)小孩。” Walker 的每一個(gè)動(dòng)作、每一次小小的進(jìn)步，背后都是一位位研發(fā)人員長(zhǎng)時(shí)間耐心“教導(dǎo)”的結(jié)果。　　

　　不停留在實(shí)驗(yàn)室，而是在真實(shí)環(huán)境中驗(yàn)證算法

　　今年 Walker 主要是在軟件算法方面的升級(jí)，而挑戰(zhàn)也是來(lái)自算法。很多實(shí)驗(yàn)室中的算法能夠在理想的環(huán)境下獲得優(yōu)異的效果，放到實(shí)際環(huán)境中可能大部分能力無(wú)法發(fā)揮出來(lái)。而機(jī)器人要想去完成各種各樣的事情，不能只是達(dá)到 70%、80% 的成功率就行了，而是要根據(jù)需求達(dá)到很高的成功率，這對(duì)算法的適應(yīng)性要求非常高。

　　學(xué)術(shù)領(lǐng)域的算法一開(kāi)始只是搭了一個(gè)框架，并沒(méi)有在實(shí)際環(huán)境中使用和測(cè)試。無(wú)論是圖像、導(dǎo)航還是語(yǔ)音，現(xiàn)在基本上都是以數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)。算法需要在實(shí)際工作中進(jìn)行優(yōu)化才能落地。

　　因此，優(yōu)必選科技對(duì)于 Walker 算法的測(cè)試并沒(méi)有停留在實(shí)驗(yàn)室，而是把它放到外面各種各樣的真實(shí)環(huán)境中驗(yàn)證，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)提升算法，通過(guò)這種方式讓 Walker 不斷改進(jìn)。“這個(gè)過(guò)程既是開(kāi)創(chuàng)性的，也是蠻困難的一件事情。”Walker 產(chǎn)品負(fù)責(zé)人舉了個(gè)例子：算法要提取 Walker 身上的很多參數(shù)，比如它全身的動(dòng)力學(xué)的參數(shù)，同時(shí)需要算法去辨識(shí)、適應(yīng)不同機(jī)器人上的差異，進(jìn)而表現(xiàn)出一致的動(dòng)作和表現(xiàn)，這是很有挑戰(zhàn)的。

　　三層研發(fā)體系，確保技術(shù)落地

　　一個(gè)注重研發(fā)的公司才有競(jìng)爭(zhēng)力，而一個(gè)能將技術(shù)落地的公司才能走得長(zhǎng)遠(yuǎn)。在研發(fā)體系方面，優(yōu)必選科技已經(jīng)構(gòu)建起三層研發(fā)體系：

• 第一層是產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)，主要負(fù)責(zé)工程性的工作，讓相關(guān)技術(shù)在在機(jī)器人身上更具備表現(xiàn)力和實(shí)用性；
• 第二層，在產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)之上，公司有自己的研究院，專(zhuān)注核心技術(shù)研發(fā)，產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)采用的核心技術(shù)基本都來(lái)自研究院；
• 第三層，在研究院的基礎(chǔ)上，優(yōu)必選科技還有一個(gè)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于人工智能和機(jī)器人更長(zhǎng)遠(yuǎn)的前沿技術(shù)研發(fā)。優(yōu)必選科技與清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、悉尼大學(xué)、卡耐基梅隆大學(xué)、IEEE 等知名高校和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了合作。

　　當(dāng)上層的研究院有了技術(shù)突破，就會(huì)往下一層轉(zhuǎn)移。技術(shù)一旦成熟，就會(huì)應(yīng)用到產(chǎn)品。從這個(gè)角度看，這三層的研發(fā)架構(gòu)既保證了優(yōu)必選科技的機(jī)器人能夠在學(xué)術(shù)前沿獲得比較多的技術(shù)儲(chǔ)備，又保證了這些技術(shù)能夠有順暢的通道落地到產(chǎn)品中。

　　Walker 未來(lái)迭代方向：更瘦更聰明

　　今年的 Walker 多才多藝，甚至學(xué)會(huì)了做家務(wù)，離成為進(jìn)入千家萬(wàn)戶的智能家庭助理更進(jìn)了一步，那么未來(lái)的 Walker 還會(huì)有哪些變化呢？產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示接下來(lái) Walker 會(huì)朝著四個(gè)方面進(jìn)化：

• 減重。對(duì)于身高 1.45 米的機(jī)器人，體重 77 公斤還是有點(diǎn)“胖”，希望 Walker 跟人交互的時(shí)候可以更輕盈、更安全。
• 提速。和人相比，Walker 目前的行走速度還有提升空間，未來(lái)會(huì)通過(guò)提速來(lái)提高效率。
• 加智。未來(lái)通過(guò)提升 Walker 的智力和推理能力，讓它可以去理解更多的環(huán)境和物體，有更“聰明”的導(dǎo)航，能夠和人更好的相處。
• 增穩(wěn)。Walker 要走出實(shí)驗(yàn)室，需要對(duì)環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)性，長(zhǎng)時(shí)安全行走在多種類(lèi)型地面，跟人類(lèi)交互時(shí)更加安全穩(wěn)定。

　　接下來(lái)，研發(fā)人員會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng) Walker 運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、增加 Walker 任務(wù)決策的智能性、并提升它的 AI 應(yīng)用水平。

　　明年的 CES，我們一定會(huì)看到一個(gè)更輕盈敏捷、聰明伶俐、能做更多服務(wù)工作的 Walker。

　　三、大型仿人機(jī)器人市場(chǎng)迎來(lái)中國(guó)高端玩家，機(jī)器人走進(jìn)千家萬(wàn)戶從這里開(kāi)始

　　長(zhǎng)久以來(lái)，機(jī)器人是科幻片必不可少的元素，仿人服務(wù)機(jī)器人則是每個(gè)家庭的終極幻想，而優(yōu)必選科技的一個(gè)重要使命，就是讓這個(gè)幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　一提到大型仿人機(jī)器人，很多人都會(huì)想到美國(guó)波士頓動(dòng)力的 Atlas。今年的 Atlas 甚至能做一套完整的體操動(dòng)作，相信看過(guò) demo 視頻的朋友都會(huì)覺(jué)得很震撼。

　　但煙花散盡還有一個(gè)重要問(wèn)題：大家什么時(shí)候才能正在見(jiàn)到 Atlas？它什么時(shí)候才能走入每個(gè)家庭？

　　其實(shí)，早在 1992 年成立之初，波士頓動(dòng)力就開(kāi)始進(jìn)行 Atlas 的相關(guān)研究了，這兩年憑借接二連三的“病毒視頻”逐漸被大家熟知。但即便是這樣的明星機(jī)器人，技術(shù)光芒的背后，也面臨如何走出實(shí)驗(yàn)室的困境，至今，我們沒(méi)有在公開(kāi)場(chǎng)合見(jiàn)到過(guò) Atlas，更別說(shuō)和我們互動(dòng)了。

　　與只在 demo 炫技的波士頓動(dòng)力不同，優(yōu)必選科技走的是一條務(wù)實(shí)的路。作為面向家庭服務(wù)的機(jī)器人，Walker 的使命就是走進(jìn)千家萬(wàn)戶、服務(wù)千家萬(wàn)戶。那么，Walker 是如何朝著這一目標(biāo)行進(jìn)的呢？

　　首先，Walker 具備了基本的服務(wù)能力。

　　2018 年 CES，Walker 第一代首次亮相時(shí)“胸以下全是腿”，當(dāng)時(shí)還沒(méi)有增加雙臂，但它已經(jīng)可以完成走路、踢球、下樓梯等任務(wù)。

　　“能夠操作真實(shí)世界的物體，才能對(duì)人產(chǎn)生真正的影響”，想要真正進(jìn)入家庭，機(jī)器人一定是需要雙腳來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境（樓梯、門(mén)檻等）、雙手來(lái)與外界互動(dòng)。而經(jīng)過(guò)一年的優(yōu)化，2019 年 CES 亮相的 Walker 有了雙臂，可以完成一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作，比如打招呼、遞東西。

　　再經(jīng)過(guò)一年軟件算法的迭代和硬件的升級(jí)，Walker 的服務(wù)能力不斷提高，端茶倒水擦桌子已經(jīng)是駕輕就熟，還學(xué)會(huì)了推車(chē)、太極和瑜伽這些高難度動(dòng)作，上樓梯這種動(dòng)作也可以完美完成，而且走得更快、反應(yīng)更靈敏了。　　

　　其次，Walker 實(shí)現(xiàn)了模塊化。能做到單體生產(chǎn)和集成，腿部、臂膀、軀干都能拆卸組裝，成本可控同時(shí)也更方便量產(chǎn)、維護(hù)和維修。這無(wú)疑會(huì)使得新一代 Walker 更能符合未來(lái)市場(chǎng)需求。

　　最后，Walker 已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室。不光在大型展會(huì)和活動(dòng)上能看到 Walker，優(yōu)必選科技也將和高校、科技館、展覽館等展開(kāi)積極合作。

　　現(xiàn)如今，已經(jīng)有越來(lái)越多的服務(wù)機(jī)器人進(jìn)入銀行、機(jī)場(chǎng)、酒店、餐飲等領(lǐng)域，人們也從最開(kāi)始的觀望到現(xiàn)在的接受、習(xí)慣。我們的家庭生活中，也開(kāi)始頻繁出現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)品，比如備受小朋友們喜愛(ài)的優(yōu)必選悟空機(jī)器人。而仿人服務(wù)機(jī)器人進(jìn)入千家萬(wàn)戶并非遙不可及，但也不是一蹴而就的事情，現(xiàn)階段首先還是要像 Walker 這樣要把產(chǎn)品做硬并且落地，之后的事情也就水到渠成了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的CES这个会下腰的中国机器人火了，仿人机器人市场迎来“头号玩家”的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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