通過大運會閉幕式，看見中國人形機器人的未來

作者｜碼客? ?郵箱｜mk@pingwest.com

在剛剛結(jié)束的成都大運會閉幕式上，幾個特殊的表演嘉賓讓這場演出增加了濃重的科技感。

在第三篇章《夢想·致未來》中，優(yōu)必選大型人形機器人Walker X騎著平衡車來到舞臺中央，進(jìn)行快速行進(jìn)、急速轉(zhuǎn)圈、高速動作等展示，并與演員一起表演機械舞，之后，Walker X騎車?yán)@場，觸發(fā)了展現(xiàn)昔日巴蜀風(fēng)貌的《蜀川勝概圖》；隨后，4臺熊貓機器人優(yōu)悠登場，它們不僅與樂隊及50多名舞蹈演員共舞，還從小男孩演員手中接過代表未來的風(fēng)車，手拿自拍桿將閉幕式盛況直播給全世界。

熊貓機器人優(yōu)悠從小男孩手中接過代表未來的風(fēng)車

盡管“機器人”元素在近年來的大型晚會上已不罕見，但世界性綜合運動會在閉幕式采用大型人形機器人，本屆大運會還是首次。

人形機器人是近年來機器人賽道的“C位”，技術(shù)復(fù)雜度極高，集機電、材料、計算機、傳感器、伺服控制、運動控制以及仿真技術(shù)于一體，因此被視為國家高科技實力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志。與此同時，由于人形機器人在智能制造、教育、商用服務(wù)等多個領(lǐng)域擁有廣闊的前景，它也吸引了全球科技巨頭、技術(shù)人才和資本的傾力投入。

作為國內(nèi)最早開始研發(fā)人形機器人的公司，優(yōu)必選大型人形機器人在本次大運會閉幕式的亮相傳遞出了一個強有力的信號——中國已經(jīng)在人形機器人領(lǐng)域具備一定的技術(shù)實力與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。而AI與人形機器人的技術(shù)融合，也將進(jìn)一步開啟人們超越現(xiàn)實生活的美好想象。

極致表演效果背后的技術(shù)難題

近4分鐘的閉幕式表演，背后是優(yōu)必選數(shù)月的技術(shù)調(diào)試與籌備。

優(yōu)必選大型人形機器人Walker X騎平衡車與《蜀川勝概圖》互動

本次大運會舉辦時間正值盛夏，閉幕式所在會場又是成都露天音樂公園，氣溫炎熱、環(huán)境復(fù)雜，而5臺人形機器人要在如此復(fù)雜的環(huán)境中與多名演員進(jìn)行互動，并自主控制自拍桿、平衡車等設(shè)備，對于導(dǎo)航精確性、人機交互、平衡控制、路徑規(guī)劃等多項核心技術(shù)的要求極高。

基于上面這些難點，在接收到導(dǎo)演組邀約后，優(yōu)必選團(tuán)隊就針對本次表演進(jìn)行了定制化的技術(shù)研發(fā)。

首先，和以往參加其他大型活動不同的是，在成都大運會閉幕式演出上，優(yōu)必選的人形機器人需要更多進(jìn)行與真人的互動。這是本次表演的一個亮點，也是最大的技術(shù)難點。優(yōu)必選團(tuán)隊專門設(shè)計了擬人化程度更高的機器人動作，人形機器人的頭部、腰部、手臂動作更加豐富自然，通過零力模式這一特殊的力控方法，由人去引導(dǎo)人形機器人做舞蹈動作，人形機器人記錄學(xué)習(xí)并在此之后，做到穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)。

同時，本次大運會閉幕式表演需要對多臺機器人進(jìn)行觸發(fā)控制，每一名人形機器人動作各不相同，并且需要隨音樂節(jié)拍及時間做動作調(diào)整，如果讓機器人按照提前內(nèi)置的動作程序進(jìn)行運動，每一次程序變動都會帶來極大的工作量，優(yōu)必選團(tuán)隊開發(fā)了時碼自動觸發(fā)技術(shù)，通過分析和解碼輸入的模擬時碼自動激發(fā)機器人，不僅節(jié)省人力，也保證了多臺機器人動作的一致性。

優(yōu)必選大型人形機器人Walker X騎平衡車亮相大運會閉幕式

此外，在本次表演上，優(yōu)必選Walker X展現(xiàn)了大型人形機器人在世界性綜合運動會上首次騎平衡車的技術(shù)。為了實現(xiàn)這一表演設(shè)計，優(yōu)必選團(tuán)隊同樣做足了準(zhǔn)備。他們擴(kuò)寬了人形機器人的運動模態(tài)，提高了人形機器人在較平坦地面上的移動速度。不同于人們依靠重心來掌握平衡車的行進(jìn)過程，Walker X對平衡車的控制依賴于機器人系統(tǒng)中各模塊的協(xié)同控制，尤其是運動控制算法上的多項關(guān)鍵技術(shù)，包括基于傳感系統(tǒng)的狀態(tài)估計、機器人穩(wěn)定性控制、機器人平衡控制，及機器人柔順控制等，最終實現(xiàn)了不遜色于人類操控平衡車的效果。

在不到20天的時間里，優(yōu)必選團(tuán)隊完成三套平衡車方案的設(shè)計和多個平衡車控制算法的開發(fā)測試，通過設(shè)計平衡控制器的輸入輸出，最終確保Walker X對平衡車的穩(wěn)定控制，并在平衡車上完成快速行進(jìn)、急速轉(zhuǎn)圈、高速動作展示等復(fù)雜動作展示。

每一次在公眾場合的亮相，都可以被視作是人形機器人走進(jìn)各行各業(yè)、千家萬戶的一次預(yù)演。要想實現(xiàn)這一點，在更復(fù)雜的場景實現(xiàn)更多元的互動表現(xiàn)，是包括優(yōu)必選在內(nèi)的人形機器人企業(yè)在技術(shù)上必須不斷突破的難點。

11年深耕，優(yōu)必選的創(chuàng)新底盤

近年來，投入機器人研發(fā)者不計其數(shù)，但真正在人形機器人產(chǎn)業(yè)建立核心技術(shù)壁壘、并有效推進(jìn)商業(yè)化應(yīng)用，成功走進(jìn)大眾視野的企業(yè)，寥寥無幾。

優(yōu)必選是其中走得最遠(yuǎn)的公司之一。

經(jīng)過近11年的深耕，優(yōu)必選布局了行業(yè)領(lǐng)先的機器人技術(shù)（機器人運動規(guī)劃和控制技術(shù)、伺服驅(qū)動器）、人工智能技術(shù)（計算機視覺和語音交互）、機器人與人工智能融合技術(shù)（SLAM 及自主技術(shù)、視覺伺服操作和人機交互），以及機器人操作系統(tǒng)應(yīng)用框架（ROSA），成為全球極少數(shù)具備人形機器人全棧式技術(shù)能力的公司。

Walker X在智慧工廠與無人搬運機器人AGV聯(lián)動工作

這背后是長期投入構(gòu)筑的技術(shù)壁壘——截至2022年12月31日，優(yōu)必選全棧式技術(shù)申請專利超過3100項，擁有授權(quán)專利超過1600項，其中發(fā)明專利占比近50%。

但技術(shù)難關(guān)只是人形機器人產(chǎn)業(yè)闖過的其中一道“窄門”，商業(yè)化是另一個長久的拷問。

和其他停留在“概念”層面的研發(fā)者不同，優(yōu)必選除了前瞻性研究，也同樣重視應(yīng)用型研發(fā)和商業(yè)化落地。在11年的發(fā)展過程中，優(yōu)必選逐步開拓了如人工智能教育、智慧物流、智慧康養(yǎng)等行業(yè)層面，以及消費級機器人層面的產(chǎn)品落地場景，服務(wù)了全球50多個國家的超過900家企業(yè)級客戶。

Walker X在迪拜世博會中國館提供服務(wù)

例如，優(yōu)必選人形機器人優(yōu)悠曾經(jīng)在迪拜世博會中國館進(jìn)行了長達(dá)6個月的服務(wù)，創(chuàng)下了人類史上首個大型人形機器人真正商業(yè)化落地的紀(jì)錄；針對康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)必選推出了全場景智慧康養(yǎng)解決，并與美邸、招商觀頤、光大養(yǎng)老、樂成養(yǎng)老、國藥康養(yǎng)、安康通、交科院等超過20家康養(yǎng)企業(yè)和機構(gòu)合作，以AI與機器人技術(shù)賦能康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)。

在中國，看到人形機器人的未來

在今年的科技行業(yè)中，ChatGPT的出現(xiàn)引爆了AI大模型概念，為人形機器人變革迎來關(guān)鍵契機。通過這場大運會閉幕式的人形機器人表演，我們更能感受到科技對于生活方式的變革之激烈，而這背后是一次未來科技之爭。

正如英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛所說，下一波人工智能浪潮就是“具身人工智能”，即能夠理解、推理并與物理世界互動的智能系統(tǒng)。人形機器人的升級與迭代，既是“具身智能”的試驗場，也有望成為人工智能技術(shù)巔峰的載體平臺。

更簡單點理解，利用深度學(xué)習(xí)、自然語言處理和智能決策等方法，以AI大模型為代表的通用人工智能，可以為人形機器人提供更接近人類的表現(xiàn)，優(yōu)化提升機器人與人類的交互體驗。

在前沿技術(shù)的助推下，人形機器人產(chǎn)業(yè)也得到了前所未有的重視。目前，美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)將發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略。今年，國內(nèi)多個一線城市也提出了人形機器人產(chǎn)業(yè)的扶持政策。

例如，今年5月31日出臺的《深圳市加快推動人工智能高質(zhì)量發(fā)展高水平應(yīng)用行動方案（2023—2024年）》提到，加快組建廣東省人形機器人制造業(yè)創(chuàng)新中心。6月，優(yōu)必選成功入選深圳市第一批具有帶動效應(yīng)和示范意義的智能機器人應(yīng)用示范典型案例，此前已獲批牽頭籌建廣東省人形機器人制造業(yè)創(chuàng)新中心。

資本更加看好這一朝陽產(chǎn)業(yè)。據(jù)Markets and Markets 預(yù)計，人形機器人的市場容量預(yù)計在2027年將達(dá)到173億美金，復(fù)合增長率為63.5%。招商證券研報認(rèn)為，人形機器人有望持續(xù)印證“AI軟切硬”邏輯，成為“AI+”終極應(yīng)用，在智能制造、智能服務(wù)、人機協(xié)作等方面都將有廣闊的應(yīng)用場景。

人形機器人相關(guān)的研發(fā)和專利正在呈現(xiàn)出前所未有的增長之勢。未來，隨著人形機器人與大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿科技產(chǎn)業(yè)的融合愈加緊密，“機器人走進(jìn)日常生活”的想象將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實。

Walker X在智慧工廠場景中進(jìn)行老化測試

優(yōu)必選已經(jīng)拿到了通往下一個科技時代的“船票”——成熟的技術(shù)、可控的成本、已被驗證的商業(yè)化方案。在過去幾年里，優(yōu)必選的機器人產(chǎn)品解決方案已經(jīng)覆蓋了人工智能教育、智慧物流、智慧康養(yǎng)等領(lǐng)域，并在消費級市場落地。

通過這次大運會的展示窗口，優(yōu)必選讓世界看到了中國人形機器人的發(fā)展水平、技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)能力。中國在機器人產(chǎn)業(yè)上已基本形成了從零部件到整機再到集成應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，這種優(yōu)勢將成為發(fā)展人形機器人的顯著優(yōu)勢，并在產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級的過程中日益完善。

在閉幕式表演結(jié)束后，大運會會旗被交接到下一屆東道主德國的手中，德國向來被譽為“世界制造業(yè)的標(biāo)桿”，如今，由中國制造的人形機器人開啟“德國時間”，意味著中國公司在這個高精尖領(lǐng)域持續(xù)突破和迭代、甚至引領(lǐng)全球的決心。

優(yōu)必選科技作為中國人形機器人企業(yè)的代表，正在書寫中國人形機器人的全新歷史。