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cf语音助手怎么用法从「机器人演员」到「智能助手」,中国智造机器人Walker「更像人」了?

来源:CF装备助手|发布时间:2022-10-30 13:06:43|浏览次数:3

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「机器人会是下一代最震撼的变化,四处都是机器人,也许成了像手机一样的终端。你不用拎包了,有个东西跟着你,累了就踩在上面走。」在腾讯成立21周年的纪念日,腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾展望了他90岁时的世界。

从1943年的「乌龟机器人」,到随后诞生的第一台工业机器人、第一台移动机器人、第一台人形机器人,机器人是验证人工智能的一个最好的硬件平台。我们对机器人的期望,不仅来自于电影、小说、媒体的报道,更反映了我们对未来人机时代的期待。

还记得今年除夕登上央视春晚的6个机器人吗?

2019年央视春晚深圳分会场,优必选科技的6个大型仿人服务机器人Walker为关晓彤、韩雪、魏大勋等明星的演出「青春畅想」伴舞,由一排踏步走位排成三角阵型,灵活变换队形,融合现代舞及popping流行舞元素。这是全球大型仿人服务机器人首次在大型晚会上进行集体舞蹈表演,展现满满青春时尚科技感。

9个月后, Walker在机器人领域顶级学术会议IROS 2019带来全新迭代首秀,同时发布「升级版」功能演示视频。从「机器人演员」到「智能助手」的转变,让我们一睹为快。

每一步前进 只为与你同行

IROS全称 IEEE / RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IEEE国际智能机器人与系统会议),是世界机器人和智能系统领域机器人最著名、影响力最大的顶级学术会议。今年,IROS第一次来到澳门,4000多名全球各地的机器人、自动化系统及人工智能等领域专业人士、顶尖研究团队代表及企业界人士共聚一堂,探讨机器人领域的前沿学术研究成果。

在IROS上,Walker最新迭代版本亮相,平稳流畅地运用整个身体演示了一系列动作,包括单足平衡站立、力控擦桌子、全身协调推车等「升级版」灵活演示,甚至还来了「瑜伽式」的下腰和伸展,配合轻快的音乐展现优秀平衡能力,实力诠释中国机器人的技术实力。

走出春晚的Walker机器人,运动+感知+认知能力再升级

继CES 2019首次亮相,2019央视春晚演出,2019世界机器人大会上担任开瓶、倒水、写字的「智能助手」圈粉无数后,Walker迎来全新技术升级,在运动、伺服、感知等方面进行了算法迭代和功能提升。

优必选Walker机器人功能介绍

加入力位混合控制方法

对于机器人来说,力控技术是机器人与人和环境安全交互的关键技术。一般来说,纯位置控制的机器人以固定动作硬碰硬的对外交互很容易伤到人、周围环境以及机器人自身,而Walker此次加入了力位混合控制方法,能够精确控制机器人手掌和外界接触的力的大小,使交互过程更加安全。

在演示擦桌子的过程中,Walker可以保持合适的力将板擦在桌子表面摩擦,将笔迹擦除干净。

更协调的全身运动能力

力控性能也是机器人的关键性能指标之一,在全身柔顺控制展示中,我们看到Walker良好的力控表现,机器人可以顺应外力方向做出响应,既增强了交互安全性,又增加了机器人对环境的适应能力。

升级优化平衡能力

平衡问题是仿人机器人研发过程中面临的最大问题,视频中的Walker双臂上分别挂上6kg和10kg的负载后,也能非常平稳地调整自身的姿态,保持加载外力后的稳定。新一代Walker升级了静态平衡能力,可以自主寻找整体重心位置,使机器人在静态情况下始终具有最大的稳定裕度,因此可以承受非常大的外力干扰,而始终保持稳定状态。

Walker还展示了吸引眼球的「打太极」、「做瑜伽」,实现单足站立的静态平衡。相比于对机器人进行离线的动作编辑实现基本动作,Walker的整体重心位置可做实时控制,这保证了机器人整体的稳定裕度,降低了机器人在做动作过程中摔倒的可能性。

运动性能大幅度提升

为了参照人类自身能力,Walker的行走步态进行了优化升级,前代的Walker都是平脚掌行走,即机器人的脚面相对于地面一直是平行状态,这样行走方式相对简单、容易实现,但受限于腿长、关节限位等因素,极大地限制了机器人最大速度。在最新迭代版本中,Walker行走状态更接近于人类行走,提升了最大行走速度的性能,最快行走速度超过2km/h。

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当然,Walker并不仅仅满足于平地行走,仿人机器人相对于常见的轮式机器人最大的特点还有:灵活的双腿具备复杂地形的适应能力——上楼梯。

第一代Walker已展示过上下楼梯的能力,但是初代的楼梯算法是静态稳定的,以致使上下楼梯的速度非常缓慢。新一代Walker在增大关节的运动范围的同时,以升级优化的上楼梯算法,实现了一秒一个台阶的楼梯步态,运动速度上非常接近于人类速度。

第一代Walker与新一代Walker上下楼梯对比

全身协同能力完善

在完成推车任务时,Walker研发团队进行了两处调整:

Walker在推车过程中,协同双臂末端轨迹、足端末端轨迹、机器人质心位置和对小车的作用力,通过算法满足对地面和小车的同时接触约束,推动小车按照机器人自主生成的轨迹行走。Walker双臂保持一定柔性,以满足平稳推车的目标,来适应地面和小车的轨迹误差,保证机械臂和小车之间不会产生异常的作用力。

实现动作模仿

为了增加仿人机器人的表现力,Walker研发团队提取了人的实时姿态,将人类自然运动所产生的轨迹映射到Walker上。通过这种方式对机器人进行遥操作,有望让机器人在危险环境中替代人类完成工作。

实现自主避障抓取

Walker胸前的RGBD可采集已训练的目标物模型的空间位姿,在机器人手掌相对于相机的空间位姿已知的基础上,只要Walker通过胸前的深度相机看见目标物并且判断目标物在双臂的工作空间以内,即可通过自主运动规划去抓取物体。在抓取的过程中,Walker一方面会主动规划路径以避开环境障碍物和避免自身碰撞到达目标点,另一方面还会考虑轨迹的平滑与最优。

更稳定的视觉伺服

简单来说,Walker通过实时识别目标物体的位置和姿态,能实时调整手掌的抓取位姿,在整个操作过程更加稳定、可靠。在倒水环节中,Walker的机械手一边跟随杯子不停变动位置和姿态,一边完成将水倒入水杯的任务,完美呈现机器人操作抓取的关键技术——视觉伺服。

同时,Walker还有许多功能未在视频中展现。在操作层面,Walker在上一版本伺服跟随的基础上,可以根据目标物体的位姿变化实时调整自己执行任务的轨迹,从而在动态环境中完成更加复杂的任务。通过感知系统结合,Walker在执行操作任务的同时,可以自主进行运动规划,避开环境障碍物及自身关节顺利完成任务。

如果说多台Walker在春晚表演突破的难点是在多通讯信号交错的现场环境完成好抗干扰控制与设计,那么此次全新迭代则体现了机器人算法和软件的升级,从而更流畅、更稳定、更安全地执行外界环境任务。

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「人机共存」时代来临,让机器人走进千家万户

自2015年8月立项至今,Walker仅用4年时间就从实验室走上了CES、春晚舞台、世界机器人大会以及IROS,成长速度惊人。

作为全球人工智能及机器人领先品牌,在努力研发AI黑科技之外,我们一直在思考,如何能让Walker「更像人」,更安全地与环境和人类交互。

Walker研发团队表示:通过不停迭代升级,他们希望赋予Walker更协调的全身运动能力,让大型仿人机器人能够真正走出实验室,走入真实的用户场景中给大家体验,希望能有越来越多的普通人了解大型仿人服务机器人的最新前沿进展,越来越多的专业人员一起帮助Walker成长。

优必选科技的使命是「让智能机器人走进千家万户」,最终希望机器人智能和人工智能够融合在一起,机器人与人能够和谐共存。此次Walker迭代升级带来全新内容,让我们对极具生命感的机器人充满期待。相信在不久的将来,Walker会迈着优雅的步伐,不仅仅成为一个助手,更像是我们的伙伴和亲人,和我们的下一代一起成长。

未来,优必选科技将加速大型仿人机器人研发布局,完善AI生态链,「4岁」的Walker还将继续进步与成长,你最希望TA为你带来什么服务?留下评论,和我们一起走进人机共存的时代。

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