作者 | 肖漫

編輯 | 王金旺

雷鋒網(wǎng)消息，7 月 7 日，優(yōu)必選在 WAIC 上發(fā)布了 Walker X。

這是優(yōu)必選大型仿人服務(wù)機(jī)器人五年來的第四次進(jìn)化，從最初的雙足機(jī)器人進(jìn)化到如今的大型仿人服務(wù)機(jī)器人，如今的 Walker X 已經(jīng)成為優(yōu)必選技術(shù)力的一張名片，也成為中國機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)獨(dú)特的存在。

優(yōu)必選 CTO 熊友軍此前曾向雷鋒網(wǎng)表示：

針對(duì) Walker，我們制定了非常長遠(yuǎn)的規(guī)劃，優(yōu)必選最終的目標(biāo)是希望它能夠走入家庭。

經(jīng)過此次升級(jí)，Walker X 離“走入家庭”這一目標(biāo)也更近了一步。

Walker X 的這兩年

Walker X，優(yōu)必選第四代大型仿人服務(wù)機(jī)器人，當(dāng)它在 WAIC 的展臺(tái)上再次被圍觀時(shí)，優(yōu)必選的研發(fā)團(tuán)隊(duì)并沒有感到意外。

畢竟，Walker 已經(jīng)連續(xù)兩年入選 WAIC 的鎮(zhèn)館之寶。

在過去兩年里，優(yōu)必選 Walker 項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)在這一機(jī)器人中加入了全新的思考，更有生命質(zhì)感的 Walker X 也由此而生。

早在 2019 年 6 月，Walker X 就開始立項(xiàng)。從最初的產(chǎn)品定義，到如今在 WAIC 呈現(xiàn)在大眾面前，Walker X 背后實(shí)則歷經(jīng)了一個(gè)長線的研發(fā)過程。

“Walker X 的產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)歷了三個(gè)階段——第一階段是虛擬仿真與硬件設(shè)計(jì)、第二階段是整機(jī)組裝與優(yōu)化、第三階段是算法導(dǎo)入與應(yīng)用測試”，熊友軍向雷鋒網(wǎng)表示。

據(jù)熊友軍介紹，基于 Walker 第二代產(chǎn)品在不同場景的部署和測試情況反饋，優(yōu)必選在 Walker X 研發(fā)階段就定下了四個(gè)指標(biāo)，即“減重、增穩(wěn)、加速、加智”的八字方針。

圍繞這四大指標(biāo)，優(yōu)必選將第二代 Walker “高 1.45m，重 77kg”的體型減重至 63kg，身高優(yōu)化至 1.30m，也就有了現(xiàn)在的 Walker X。

值得一提的是，在此前 Walker 三代產(chǎn)品迭代過程中，隨著功能和自由度的提升，身高和重量一直在增加。而 Walker X 這代產(chǎn)品卻在身高、體重方面有了小型化的趨勢，兩種不同的迭代方向的背后，其實(shí)蘊(yùn)含著優(yōu)必選的另一重思考——在技術(shù)成熟度逐漸提高的同時(shí)，人機(jī)交互的考量也就變得更加重要。

“ Walker 的最終目標(biāo)是走進(jìn)千家萬戶，本質(zhì)上是一種家庭服務(wù)型機(jī)器人，因此更強(qiáng)調(diào)機(jī)器人與人交互的友善度、親和力，以及交互的自然性，將機(jī)器人的身高降低也是為了避免人類在和機(jī)器人交互過程中仰視或直視給人帶來的壓迫感和威脅感”，熊友軍表示。

同時(shí)，熊友軍還補(bǔ)充表示，在保證身高的基礎(chǔ)上，體重其實(shí)是越輕越好，“輕便性”對(duì)提升機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能、安全性，以及減少能源消耗都能起到正向作用。

為了給 Walker 減重，熊友軍表示，優(yōu)必選的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在伺服舵機(jī)上下了不少功夫。比如，針對(duì)伺服舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，優(yōu)必選將伺服舵機(jī)最大功率密度提升了 150%，這也是 Walker X 能夠?qū)崿F(xiàn)體積變小、重量變輕的一個(gè)主要原因。

除了身高體重方面的變化，Walker X 在運(yùn)動(dòng)控制方面也得到了新的提升。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，Walker X 最大行走速度從上一代產(chǎn)品的 2km/h 提升至 3km/h，接近人的行走速度。

“一般情況下，人類正常跑步速度在 8~10km/h、慢跑速度基本是在 5-6km/h，行走速度差不多就是 3~4 km/h，Walker X 基本上已經(jīng)能夠以人類相當(dāng)?shù)男凶咚俣仍诩彝ナ覂?nèi)環(huán)境下行走”，熊友軍向雷鋒網(wǎng)說道。另外，熊友軍表示， Walker 的行走速度將會(huì)在后續(xù)迭代中持續(xù)提升。

速度的提升離不開技術(shù)的支持，為了提升 WalkerX 快速行走的穩(wěn)定性，優(yōu)必選采用了類人步態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、足腰協(xié)調(diào)步態(tài)規(guī)劃、擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化等算法，通過算法提升了 WalkerX 的運(yùn)動(dòng)性能。

算法的加入在幫助提速之余，對(duì) Walker X 的穩(wěn)定性同樣有提升。

穩(wěn)定的單腿站立

“以前 Walker 更多是在室內(nèi)平坦的地面行走，但現(xiàn)實(shí)環(huán)境會(huì)有很多意外因素，比如說地面上有支筆，可能會(huì)有電線，有樓梯等復(fù)雜情況，現(xiàn)在基本上都能夠 hold 住”，熊友軍表示。

從腳掌部位來看，Walker X 采用全驅(qū)動(dòng)腳掌設(shè)計(jì)，加以全新的腳掌姿態(tài)控制算法，能夠讓機(jī)器人的腳掌運(yùn)動(dòng)更接近人的腳掌，當(dāng)機(jī)器人觸碰到地面時(shí)，柔性的腳腕、腳踝能夠讓其適應(yīng)不同地面。

雷鋒網(wǎng)了解到，除了能夠適應(yīng)復(fù)雜地面環(huán)境，Walker X 的穩(wěn)定性還在體現(xiàn)于承受外部沖擊——無論是單腿站立，還是站立行走狀態(tài)，都能夠抵抗沖擊或干擾。

此次，出現(xiàn)在 WAIC 展會(huì)現(xiàn)場的 Walker X 不僅展示了上樓梯、下斜坡、單腿平衡等多項(xiàng)能力，還秀了一把下象棋的能力；而在這些能力背后，其實(shí)是優(yōu)必選在過往幾年沉淀下來的多項(xiàng)自研技術(shù)。

6 項(xiàng) AI 技術(shù)、8 大核心功能，Walker X“火力全開”

曾幾何時(shí)，AlphaGo 打敗世界圍棋冠軍李世石一度震驚全球，但當(dāng)時(shí)對(duì)弈現(xiàn)場，坐在李世石對(duì)面的并不是 AlphaGo，而是 AlphaGo 的核心作者之一 Aja Huang （黃士杰）。

實(shí)際上，AlphaGo 并沒有真實(shí)“肉身”，而只是一個(gè)人工智能程序，下棋還需要一個(gè)“人肉臂”。

這次，優(yōu)必選的 Walker X 卻學(xué)會(huì)了下象棋，下一次打敗人類棋手的，或?qū)⑹且粋€(gè)鋼筋鐵骨的機(jī)器人。

據(jù)熊友軍介紹，“下象棋”其實(shí)是 Walker X 此次在 WAIC 亮相的一個(gè)特殊展示項(xiàng)目，是人工智能和運(yùn)動(dòng)控制結(jié)合的表現(xiàn)。

事實(shí)上，此次在 WAIC 上展示的 Walker X，集步態(tài)規(guī)劃與控制、柔順力控、全身運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、視覺定位導(dǎo)航、視覺感知、全鏈路語音交互 6 大 AI 技術(shù)于一身，Walker X 更有張力的表現(xiàn)讓更多人放下了“弱人工智能”的偏見。

從“下象棋”的操作來看，Walker X 每一次操作背后需要?dú)v經(jīng)“感知-認(rèn)知推理-決策執(zhí)行”三個(gè)階段。

具體來說，Walker X 需要通過頭部的攝像頭進(jìn)行視覺感知，識(shí)別雙方棋盤局勢，在根據(jù)實(shí)際情況利用人工智能進(jìn)行認(rèn)知推理，有了決策結(jié)果之后，再通過手部動(dòng)作完成移子、吃子、跳子等操作，在這背后，則是有一系列運(yùn)動(dòng)控制算法做支撐。

“實(shí)際上，這是一個(gè)綜合能力的體現(xiàn)”，熊友軍表示，而這也是 Walker X 區(qū)別與 AlphaGo 的不同之處。

Walker X 下棋是 AI 技術(shù)和機(jī)器技術(shù)的深度集成，而 AlphaGo 更多停留在 AI 技術(shù)層面，尚且缺乏與物理世界的實(shí)際交互，需要搭載于類似 Walker X 的機(jī)械載體上才能執(zhí)行技術(shù)反饋。

不過，下象棋并不是 Walker X 的終極目的，Walker X 的終極目的是通過更多這樣更具交互性的技能提升“家庭陪伴”能力?！叭粘Ｉ钪?，可以偶爾讓 Walker 陪著下下棋，累了可以讓 Walker 捶捶背，渴了可以倒杯水……在諸多家庭場景里，Walker 將具備很大陪伴意義”，熊友軍向雷鋒網(wǎng)說道。

不難看出，下象棋僅是 Walker X 諸多功能的體現(xiàn)之一。在 6 大 AI 技術(shù)的加持下，Walker X 集成了 8 大核心功能，除了前面提及的運(yùn)動(dòng)控制，還包括手眼協(xié)調(diào)操作、柔順物理交互、多維感知避障、環(huán)境人體感知、多模態(tài)情感交互、AIoT 家居控制等。

雷鋒網(wǎng)注意到，在多模態(tài)情感交互上，優(yōu)必選采用了全新四維燈語體系，內(nèi)置原生 28+ 機(jī)器人情緒體系，在 Walker X 本體上有 4 處燈光、5 種顏色、6 類狀態(tài)。

目前，在仿人機(jī)器人行業(yè)，除了通過語音燈光進(jìn)行情感交互，還有“索菲亞式”通過機(jī)械結(jié)構(gòu)改變面部表情進(jìn)行情感表達(dá)交互，當(dāng)被問及為何沒有采取后者方案時(shí)，熊友軍告訴雷鋒網(wǎng)，主要是為了避免“恐怖谷”。

所謂“恐怖谷”，是指人形玩具或機(jī)器人的仿真度越高人們越有好感，但在相似度臨近 100% 前，這種好感度會(huì)突然降低，越像人反而越反感恐懼，好感度降至谷底。

在熊友軍看來，目前行業(yè)內(nèi)要想真正實(shí)現(xiàn)高度擬人化的仿真面部表情，還存在一定難度。為了避免陷入“恐怖谷”這一漩渦中，Walker X 采用了全新的四維燈語體系，既保證了科技感，也能夠通過燈光、顏色等多維度傳遞情感交互。

其中，嘴部條形燈光能夠負(fù)責(zé)情感表達(dá)；耳部環(huán)形燈光負(fù)責(zé)聽覺感知；手部 U 形燈光輔助運(yùn)動(dòng)控制；背部指示燈光可視系統(tǒng)狀態(tài)。

Walker X 這樣的設(shè)計(jì)思路，拉近了機(jī)器人與人的距離——一方面，Walker X 四維燈語的交互設(shè)計(jì)，頗具親和力的身高體重控制都在降低了“機(jī)械化”層面的冰冷感；另一方面，Walker X 在具備 6大 AI 技術(shù)、8 大核心功能的表現(xiàn)下，拓寬了其商業(yè)化邊界，走進(jìn)更多現(xiàn)實(shí)場景。

Walker X 走上工作崗位

對(duì)于優(yōu)必選而言，Walker 除了是一張強(qiáng)大的品牌名片外，真正價(jià)值在哪里？

事實(shí)上，在 Walker 五年四次迭代中，優(yōu)必選在研發(fā)過程中沉淀了大量機(jī)器人前沿技術(shù)，對(duì)于這些技術(shù)，優(yōu)必選則能夠直接應(yīng)用到商用機(jī)器人產(chǎn)品中。

雷鋒網(wǎng)了解到，Walker 研發(fā)過程中沉淀下來的機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)開始反哺公司諸如悟空機(jī)器人、Alpha、Cruzr 等核心產(chǎn)品，支撐起諸多核心產(chǎn)品的商用落地。

此前，優(yōu)必選的悟空機(jī)器人（優(yōu)必選教育產(chǎn)品線產(chǎn)品）曾多次作為伴舞團(tuán)、甚至模仿街舞，這項(xiàng)技能背后的人體感知、步態(tài)算法等技術(shù)正是從 Walker 研發(fā)中沉淀，從而遷移至其他機(jī)器人產(chǎn)品。

另外，從 Walker 自身的商業(yè)化應(yīng)用來看，登上過晚會(huì)、出演過電影的 Walker 已經(jīng)是機(jī)器人界的“明星”。

在去年深圳特區(qū) 40 周年慶典活動(dòng)中，第二代 Walker 就曾登臺(tái)演出，與十多位舞蹈演員呈現(xiàn)了一場視覺盛宴。在影視作品中，Walker 也曾參演《我的機(jī)器人朋友》，并在劇中飾演男二號(hào)，為蔡國慶、蔡軒正父子配戲。

除了演藝活動(dòng)，身兼數(shù)職的 Walker 也常出現(xiàn)在科技展館中。據(jù)熊友軍透露，Walker X 將在今年 10 月 1 日的迪拜世博會(huì)上擔(dān)任中國館的“智能導(dǎo)覽講解員”。

顯然，Walker 已經(jīng)走出了大型仿人服務(wù)機(jī)器人商業(yè)化艱難的一小步。隨著 Walker 商業(yè)化潛力的拓寬，Walker 也走進(jìn)了更多高校實(shí)驗(yàn)室， 推動(dòng)了中國大型仿人服務(wù)機(jī)器人發(fā)展。

在科研開發(fā)合作上，優(yōu)必選與大學(xué)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了縱向課題聯(lián)合申報(bào)、橫向課題合作、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)三種合作模式，在運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺、定位導(dǎo)航、任務(wù)規(guī)劃、行為決策、人機(jī)交互等方向進(jìn)行研究與探索。

“優(yōu)必選與高校實(shí)驗(yàn)室/專家學(xué)者的合作是基于專項(xiàng)研究展開，即橫向課題合作，通過企業(yè)與高校聯(lián)合進(jìn)行某個(gè)領(lǐng)域的深度科研，比如 AI 視覺、AI 語音等”，熊友軍向雷鋒網(wǎng)表示，“縱向課題聯(lián)合申報(bào)則是和高校研究人員聯(lián)合申報(bào)國家層面的科研項(xiàng)目”。

需要指出的是，Walker 能夠助力科研開發(fā)一大重要因素在于其采用了模塊化設(shè)計(jì)，頭部、手掌、電池都可以快速拆卸和組裝，而這種模塊化的設(shè)計(jì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的生產(chǎn)更是助益良多。

“模塊化設(shè)計(jì)主要直觀體現(xiàn)在三個(gè)地方，一是頭部、二是手掌、三是電池”，熊友軍表示，這種模塊化設(shè)計(jì)更便于使用和維護(hù)，也為未來產(chǎn)業(yè)化和批量制造做準(zhǔn)備，降低了生產(chǎn)成本和維護(hù)成本。

以手掌為例，優(yōu)必選會(huì)根據(jù)不同應(yīng)用場景提供多種手掌形態(tài)，對(duì)于需要使用各種工具的家庭場景，則需要配備靈活的多手指關(guān)節(jié)；而對(duì)于科研或者對(duì)手指自由度要求不高的場景，則會(huì)更換成兩三個(gè)手指頭，成本也會(huì)有所降低。

在教育領(lǐng)域應(yīng)用過程中，為了降低科研門檻，優(yōu)必選開放了 Walker 仿真技術(shù)平臺(tái)?！胺氯藱C(jī)器人是學(xué)術(shù)里非常前沿的一個(gè)領(lǐng)域，但難以實(shí)現(xiàn)每個(gè)研究者都有一臺(tái)真正的大型仿真機(jī)器人，為了提升科研人員的參與熱情，我們推出了仿真平臺(tái)”，熊友軍在采訪中說道。

據(jù)了解，在 Walker X 的技術(shù)開放平臺(tái)上，優(yōu)必選提供了二次開發(fā)接口及文檔、提供精確仿真模型及控制接口，能夠?qū)崿F(xiàn)從仿真平臺(tái)到實(shí)物機(jī)器人的無縫遷移；配套上位機(jī)軟件，以及部分 DEMO 等。

無論是在演藝活動(dòng)、科技展館上的露面，還是對(duì)科研方面的助力，這些都僅是 Walker 目前的部分嘗試，在熊友軍看來，Walker 的商業(yè)化想象空間，遠(yuǎn)不止于此。

“我們一直有個(gè)夢想是讓 Walker 能夠走入家庭，成為我們的伙伴，甚至能成為第三代人機(jī)交互中心”，熊友軍向雷鋒網(wǎng)說道。

熊友軍認(rèn)為，Walker 能夠完成很多場景下服務(wù)類的事情，接下來也將探索 Walker 在結(jié)構(gòu)化較高的場景中進(jìn)行服務(wù)層面的應(yīng)用，比如機(jī)場、酒店、銀行等。

在過往版本中，Walker 已經(jīng)向世人展示了太多驚奇之處，從開冰箱、倒飲料到做瑜伽、下腰，這次，Walker X 進(jìn)一步學(xué)會(huì)了下象棋、捶背按摩等更具交互性的技能，這讓我們對(duì)大型仿人服務(wù)機(jī)器人再次充滿期待。

期待它走入家庭，期待它走向更多工作崗位。

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