在今年央視春晚的舞臺(tái)上，出現(xiàn)了六臺(tái)大型仿人服務(wù)機(jī)器人和韓雪、關(guān)曉彤等明星，以及幾百名舞蹈演員同臺(tái)表演歌舞《青春暢想》，舞姿融合了現(xiàn)代舞和popping流行舞。

這些機(jī)器人是優(yōu)必選最新推出的Walker新一代機(jī)器人。在過去四年，優(yōu)必選三次帶著他們的機(jī)器人登上了央視春晚的舞臺(tái)，2016年540臺(tái)Alpha機(jī)器人為孫楠伴舞，2018年24臺(tái)Jimu汪汪機(jī)器人在舞臺(tái)上與演員互動(dòng)，而在今年，機(jī)器人的數(shù)量雖然只有六臺(tái)，表演的復(fù)雜程度卻遠(yuǎn)超從前。

優(yōu)必選央視春晚項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人李超和近40人的現(xiàn)場(chǎng)支持及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，用50多天就完成了原計(jì)劃半年完成的研發(fā)任務(wù)，讓機(jī)器人能夠根據(jù)音樂節(jié)奏配合舞蹈和隊(duì)列組合，這涉及到大量對(duì)通信、機(jī)器人續(xù)航、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和表現(xiàn)力的要求。最終完成的效果證明除了帶來了精彩的節(jié)目，也證明這個(gè)2015年8月開始，歷時(shí)三年多的機(jī)器人Walker項(xiàng)目的重大進(jìn)展。中國企業(yè)自主研發(fā)的Walker機(jī)器人更是吸引了全球目光，充分展示了中國在人工智能機(jī)器人領(lǐng)域的硬科技創(chuàng)新實(shí)力。

初心：走進(jìn)家庭

鋼鐵打造，像人一樣說話行走的人形機(jī)器人，是人類文化中長(zhǎng)久不衰的幻想產(chǎn)物，隨著科技的發(fā)展，幻想也從《綠野仙蹤》中的鐵皮人走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。早在1986年，日本本田公司就開始啟動(dòng)仿人機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃，并在2000年發(fā)布仿人行走機(jī)器人Asimo，目前仍是世界上最先進(jìn)的仿人行走機(jī)器人之一；1992年，美國波士頓動(dòng)力也進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)研發(fā)，公司的目標(biāo)也逐漸明確為設(shè)計(jì)擁有動(dòng)物般靈活運(yùn)動(dòng)能力的腿式機(jī)器人。

與之相比的優(yōu)必選更像是一個(gè)后起之秀。2015年的8月，Walker項(xiàng)目成立，開始進(jìn)行預(yù)研和團(tuán)隊(duì)組建，2016年的3月項(xiàng)目正式啟動(dòng)，并在60天后研發(fā)出了原型機(jī)，之后2018年1月，Walker機(jī)器人第一代正式發(fā)布，而最近一次亮相春晚的是Walker新一代機(jī)器人，在1月份CES展覽上，四天內(nèi)零失誤展示70余次。

為什么要制造人形機(jī)器人呢？除了人類的機(jī)器人科幻情節(jié)外，更重要的是其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。比如波士頓動(dòng)力早期的Petman機(jī)器人項(xiàng)目，用于測(cè)試生化服，并以之為基礎(chǔ)才有了后來知名的Atlas機(jī)器人，而日本本田公司的Asimo項(xiàng)目，初衷是希望研發(fā)出一個(gè)機(jī)器人助手，能夠適應(yīng)任何環(huán)境和人類友好交互。

這兩款人形機(jī)器人的研發(fā)，更像是摸著石頭過河，在不斷的研發(fā)和實(shí)踐中尋找方向，而優(yōu)必選則是在一開始，就確定了產(chǎn)品的方向和用途，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，人形機(jī)器人并沒有優(yōu)勢(shì)，但是在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域卻大有可為。優(yōu)必選CTO熊友軍認(rèn)為，機(jī)器人如果想和人類進(jìn)行交互，人形機(jī)器人將是會(huì)是最好的交互接口。“首先，人形機(jī)器人具有人的四肢、外觀、表情，和人交互時(shí)會(huì)有很多動(dòng)作（擁抱、握手、招手），非常容易被我們理解。同時(shí)，人類的一些動(dòng)作，可以非常方便地傳達(dá)給機(jī)器人。”熊友軍說。

除了主觀上的便利外，人形機(jī)器人同樣適合人類環(huán)境。由于人類工作生活的環(huán)境絕大多數(shù)是按照人類的習(xí)慣來設(shè)計(jì)的，比如樓梯、路面等，輪式、履帶式機(jī)器人并不能完全適應(yīng)這些環(huán)境。此外，還有許多工具也是專門為人類設(shè)計(jì)，人形機(jī)器人可以便利的使用。假如人類環(huán)境就像一個(gè)系統(tǒng)，機(jī)器人則是插件，那么人形機(jī)器人這款插件無疑比其它機(jī)器人更容易兼容。“所以我認(rèn)為人形機(jī)器人是未來機(jī)器人發(fā)展的最終形態(tài)，是和人類進(jìn)行交互的最好的伙伴，也是服務(wù)機(jī)器人發(fā)展的終極形態(tài)。”熊友軍說。

從一開始，優(yōu)必選的Walker機(jī)器人項(xiàng)目就有明確的定位——針對(duì)家庭服務(wù)性應(yīng)用場(chǎng)景。這種明確性同樣體現(xiàn)在了快速的迭代上，從一開始的雙足原型機(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定靜態(tài)行走和動(dòng)態(tài)行走等行動(dòng)能力，到加入傳感器提供感知能力，現(xiàn)在的最新一代機(jī)器人高1.45米高，有36個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)，能夠完成上下樓梯，甚至跳舞踢球等行為。

雖然在一些具體項(xiàng)目上還不能做到最好，但Walker在從實(shí)驗(yàn)室到家庭的路上卻一直在執(zhí)著前行。優(yōu)必選創(chuàng)始人兼CEO周劍表示：“優(yōu)必選的目標(biāo)是在成本可控的平臺(tái)上讓機(jī)器人走進(jìn)家庭服務(wù)。Walker目前的單位成本可控，未來的零售價(jià)格潛力會(huì)在一臺(tái)普通家用中型轎車小幾十萬人民幣價(jià)格區(qū)間內(nèi)，這也再次驗(yàn)證了優(yōu)必選不是在做Demo，也不是在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，我們的目標(biāo)是機(jī)器人真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，Walker的運(yùn)動(dòng)控制、手眼協(xié)調(diào)等創(chuàng)新技術(shù)做得也非常出彩。”這是動(dòng)輒幾百萬成本的國外機(jī)器人難以達(dá)到，或者非優(yōu)先考慮的。

落地：技術(shù)為先

在工廠、農(nóng)田以及深海等特定工作領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人、特種服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是其中少有人形機(jī)器人的應(yīng)用。重要的原因就是相對(duì)于其他的機(jī)器人，人形機(jī)器人還有許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。

無論是從外形還是從實(shí)際應(yīng)用來看，用于家庭的服務(wù)機(jī)器人無疑更符合我們心目中“機(jī)器人”的定位。熊友軍認(rèn)為，優(yōu)必選機(jī)器人應(yīng)該既包含機(jī)器人屬性，也包含人的屬性。這意味著機(jī)器人既可以幫助人類完成相應(yīng)的具體工作，也要具有人類的智能。

智能主要包括三個(gè)方面：首先是感知智能，可以通過語音智能和人類進(jìn)行交流、溝通，可以通過視覺識(shí)別智能模仿人類眼睛；其次是認(rèn)知智能，能夠?qū)θ祟惖男袨橛欣斫饽芰Α⑼评砟芰蜎Q策能力；最后是運(yùn)動(dòng)智能，可以像人類一樣直立行走，也包括手眼協(xié)調(diào)等能力。

優(yōu)必選的Walker機(jī)器人首先解決運(yùn)動(dòng)智能的問題。首先，是運(yùn)動(dòng)所需要的硬件，比如舵機(jī)，一臺(tái)機(jī)器人有非常多的關(guān)節(jié)——機(jī)器人越靈活，它的自由度越多，就需要越多的關(guān)節(jié)——而且不同位置的關(guān)節(jié)，力量、扭矩、精度、速度要求都不一樣，所以研發(fā)一臺(tái)完整的人形機(jī)器人需要非常多的關(guān)節(jié)。從最小的兩公斤的扭矩輸出的手指的關(guān)節(jié)，到大扭矩的踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)，再到幾百牛米的高爆發(fā)力的扭矩輸出，對(duì)大型的人形機(jī)器人來說都是必不可少的。在將硬件的問題解決后，如何做好運(yùn)動(dòng)控制是下一步的問題，這需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的建模，和搭建運(yùn)動(dòng)控制算法的平臺(tái)。Walker在升級(jí)出雙臂后，除了增加了和外界的交互能力，也增加了柔順控制，避免在互動(dòng)的時(shí)候?qū)Νh(huán)境或人造成傷害。作為對(duì)比，工業(yè)機(jī)器人是剛性的。在碰到人的時(shí)候可能會(huì)把人、桌子、椅子打傷，這也是服務(wù)機(jī)器人對(duì)技術(shù)要求更高的原因之一。

在感知和認(rèn)知能力上，看到水杯然后抓起，對(duì)人類來說輕而易舉，卻是機(jī)器人的大難題，熊友軍舉例，優(yōu)必選在研發(fā)手眼協(xié)調(diào)的技術(shù)之前，機(jī)器人經(jīng)常會(huì)把杯子碰翻，如果杯子有一個(gè)把手，機(jī)器人甚至經(jīng)常無法碰到把手。機(jī)器人不僅要知道物體的位置，還要知道物體的狀態(tài)、姿態(tài)，了解了這些信息之后，機(jī)器人還要做路徑規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃，以及機(jī)械手臂的規(guī)劃，包括在做路徑規(guī)劃的過程中考慮會(huì)不會(huì)有桌子、椅子把它擋住，以及需要采取什么樣的方式抓住杯子。

除此之外，進(jìn)入家庭還意味著能夠理解人、物和場(chǎng)景之間關(guān)系，對(duì)發(fā)生的行為事件進(jìn)行分析和推理，進(jìn)行決策和行動(dòng)，2017年年底優(yōu)必選上線了視覺描述和視覺對(duì)話系統(tǒng)，讓機(jī)器人開始具備初步的視覺認(rèn)知能力。其他相應(yīng)的人臉識(shí)別、情緒識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)對(duì)人機(jī)交互也是必不可少的。

Walker新一代機(jī)器人有36個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及力覺反饋系統(tǒng)，還擁有視覺、聽覺、空間知覺等全方位的感知，在全身運(yùn)動(dòng)控制、復(fù)雜地形靈活行走、自平衡、手眼協(xié)調(diào)、視覺識(shí)別、柔順控制、U-SLAM視覺導(dǎo)航避障、智能安全交互等多方面實(shí)現(xiàn)了突破。Walker的柔性機(jī)械臂僅僅經(jīng)過一年的研發(fā)，就已經(jīng)在伺服硬件和控制算法上達(dá)到了第一梯隊(duì)的技術(shù)水準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的手眼協(xié)調(diào)抓取和安全的交互。而更重要的是，利用優(yōu)必選自身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)及多年的技術(shù)積累和創(chuàng)新，Walker在保持高性能的同時(shí)，大幅降低了整機(jī)成本，使價(jià)格不再成為人形機(jī)器人進(jìn)入市場(chǎng)的主要阻礙因素。

隨著大型仿人服務(wù)機(jī)器人的逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，它們的作用將不僅限于機(jī)器人本身，在熊友軍看來，機(jī)器人將成為繼PC和智能手機(jī)之后的第三代人機(jī)交互中心，更多類型的表達(dá)溝通方式和更強(qiáng)大的行動(dòng)能力，將意味著更高的效率。雖然在目前的在弱人工智能時(shí)代，還處于這一設(shè)想的早期階段，但依托科技進(jìn)步的機(jī)器人進(jìn)化，可能要快得多。