CES这个会下腰的中国机器人火了,大型仿人机器人市场迎来“头号玩家”

来源:新智元(ID:AI_era)

今年CES有个展台被围得水泄不通,人群中不时响起阵阵掌声。


挤进去一看,有位观众竟然在下腰,费了半天力气还是没下去。这时候,旁边的机器人轻松的做了一个教科书式的下腰,让人惊叹。

和人类PK下腰

原来这个灵活炫酷的机器人是优必选科技的大型仿人服务机器人Walker,它在和观众们比赛下腰。
 
和去年展示的Walker相比,今年Walker的行走步态有了优化升级,行走的状态更接近人类,同时还提升了最大行走速度,最快可以走超过2公里一小时!

推小车

只见它推着满载食物的小车从等候室走出,放好车后和观众们打招呼,并把篮子拿给主持人。整个过程平稳流畅,可见它已经具备了优良的手眼协调抓取和全身协同能力。

 

随着主持人下达指令:“Walker,来杯可乐。”只见Walker拿起开瓶器打开一瓶可乐,倒进杯中递给主人,一气呵成让人连连称赞。
 
开瓶

倒水
 
大家不要小看这个倒水的动作。Walker需要使用视觉伺服技术,通过实时识别水杯的位置和姿态,同时还要实时调整手掌的抓取位姿。即便水杯晃动,它也能完成倒水的任务。

紧接着,Walker开始给大家表演节目,今年的Walker会瑜伽了,不仅能金鸡独立,文章开头提到的完美下腰更是博得了满堂彩。
 

Walker展示的瑜伽功能,需要借助它全身的36个高性能伺服关节以及运动控制系统,从而灵活稳定的完成高难度的动作。

“文武双全”的Walker还会写字、作画呢,现场露了一手,让很多人类朋友都自愧不如。
 
画玫瑰
 
要完成写字画画等精细任务,需要Walker的双臂具备较高的伺服精度。同时在算法上,还需要完成对字形的在线轨迹规划,并实现精确的轨迹跟踪以及力位混合控制。

这个会“十八般武艺”的Walker,真是让人刮目相看,没想到身高1.45米的它已经可以独立完成这么多事了。相比于去年的首次亮相,今年再次现身的Walker在哪些方面进行了升级呢?

会上下台阶会作画

Walker运动、交互、环境感知大升级


和一年前的Walker相比,全新的Walker在运动性能、柔性交互、环境感知等方面进行了算法迭代和功能提升。它不仅有36个高性能伺服关节以及力觉反馈系统,还拥有视觉、听觉和平衡等全方位的感知系统,结合优必选科技的AI技术,Walker实现了平稳快速的行走和灵活精准的操作,可以轻松应对各种服务场景。

优必选科技Walker机器人2020迭代升级对比视频
更流畅的运动性能
第一代的Walker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,限制了机器人的行走速度。这一次,Walker进行了“类人步态”的升级,行走时脚踝会翻动、状态更接近人类,提升了最大行走速度。

  
此外,拥有灵活双腿的Walker可以很好的适应复杂地形。比如上下楼梯对很多机器人来讲是一大挑战,而新一代的Walker通过增大关节的运动范围、升级上楼梯的算法,实现了一秒一个台阶的楼梯步态,运动速度上已非常接近于人类速度。加上类人步态的优化引入,也使得上楼梯过程更加自然顺畅。

上楼梯
更安全的柔性交互 
力控技术是机器人与人和环境安全交互的关键技术。为了避免Walker在对外交互时伤到人、周围环境以及机器人自身,此次Walker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。
 
去年的Walker可以开门、开冰箱,今年的Walker学会了擦桌子,这一看似简单的动作中就涉及到力控,通过保持合适的力,Walker既不会损伤自己的手,也不会因为力太小而擦不干净桌面。
 
擦桌子
 
另一个力控的例子就是写字、画画,这种精细的操作,除了对双臂有比较高的伺服精度的要求,也对轨迹规划技术、力位和控制有很高的要求,因为写字同样是一个笔跟桌面接触的过程。
 
写字
 
开头展示的推小车也是Walker力控好的一个表现。新一代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。为了满足平稳推车的目标,Walker双臂保持一定柔性,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。

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