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优必选科技又双叒叕上春晚,“拓荒牛”展示硬核科技创新力量

2021-02-21 11:54 爱云资讯   

除夕夜,在央视春晚的「牛起来」节目中,优必选科技携限定“拓荒牛”机器人再一次登上了舞台。这是我们与春晚的第四次相遇。下面,我们将为你揭秘“拓荒牛”机器人背后的故事。

今年春晚的「牛起来」节目,通过将代表国家科技创新精神的四足机器人融入歌舞,展现中国的科技实力。不仅有顶“牛”刘德华、王一博和关晓彤在台上歌唱,还有优必选春晚限定“拓荒牛”机器人迎歌起舞,奔向牛年。

1、为什么研发四足机器人?

优必选科技在未来会更多地推动产品在科研教育、商业服务及安防巡检等场景落地,四足机器人的研发则符合这一发展方向。因其结构简单、部署方便的优势,能够帮助学生快速理解和实践基础AI和机器人知识,赋能高校科研教育;又因其在复杂环境中相比轮式和履带式的机器人有更好的运动能力,可以补充公司现有的产品生态,推动商业化应用落地,为各行各业提供智能服务。

2、为春晚做了多久准备?

2020年初,依托Walker研发中积累的核心AI技术,优必选开始研发四足机器人。同年年底,面对牛年央视春晚的需求,约20名工程师在不到3个月的时间内攻克了力控关节、运动控制算法、自主定位导航算法等技术难点,设计研发出了春晚限定“拓荒牛”机器人。

3、为什么是“拓荒牛”机器人?

拓荒牛代表着深圳特区拼搏进取和创新发展的精神,它已深深融入了特区人的血脉之中。这也与优必选研发人员在研发机器人道路上从“少有人走的路”坚持到“被验证的真理”,不断摸索和试错、敢闯敢试、开拓进取的精神相吻合。因此,以深圳特区的拓荒牛为设计原型,是优必选作为深圳科创企业向拓荒牛精神的致敬,也是在以实力证明和诠释这种精神。

4、“拓荒牛”机器人有什么特别之处?

TA特别在外形——“拓荒牛”机器人本体站立身高83cm,重量为60kg,最大负重达到15kg,壮硕身材可媲美真实的牛。加上中国红、祥云线条和科技感灯光,牛气冲天。

TA特别在力控——优必选的目的是设计一系列通用力控关节,采用的方案同时满足高精度高带宽力矩控制、较大的力矩/质量比,令其未来得以在公司其它产品上使用。

春晚舞台上,伴着音乐节奏,“拓荒牛”机器人自如欢快舞动,“摇头摆尾”、“扭动抖肩”,拜年动作一气呵成,还不忘如深圳拓荒牛的经典动作一般力腾跃动。

5、TA是如何配乐起舞的?

优必选针对Walker机器人开发了“基于优化的全身运动控制”算法软件库,实现了多任务、多约束下的实时全动力学控制,并可被很好地移植到四足机器人上。因此,工程师只需要根据编舞老师的要求设计动作,软件库就可以自动计算出实现这些动作的力矩。同时,得益于自研实时控制器的高性能算力,复杂的运动规划和优化控制算法,能够稳定在1kHZ下实时完成,令TA与音乐配合起舞。

6、TA是如何自如舞动的?

“拓荒牛”机器人拥有16个自由度(每条腿3个、头部3个、尾巴1个),自主研发的高精度高带宽伺服驱动器令其足够灵活。而同样自主研发的高性能实时控制器则具有强实时性、算力可扩展,接口可配置等特点,可实现ARM/GPU/X86/DSP等不同硬件平台的组合配置,实现算力扩展和均衡,满足不同场景下的算力和功耗要求;支持EtherCAT/CAN/RS485多种总线实时通信,时间抖动可控制在微秒级。这保证了TA的各个“关节”精准地输入位置和力矩,令“拓荒牛”机器人在春晚舞台顺利演出。

7、TA是如何准确走位的?

得益于自研定位导航系统,工程师们针对舞台现场非常宽阔、对称等特点,优化了激光雷达建图定位算法,快速部署,建立了舞台的3D地图,解决了高度对称环境和稀疏特征下的定位问题,让“拓荒牛”机器人在大舞台也不“怯场”。

2016年,540台Alpha机器人登台齐舞荣获吉尼斯世界纪录,也成为央视春晚的经典之一。今年春晚开播前,央视也回顾了这一年的经典画面。

自那年起,优必选荣幸地成了春晚“常客”:

2018年春晚,24台JIMU汪汪组队“热舞天团”;

2019年春晚,6台WALKER机器人与演员同台表演歌舞「青春畅想」;

2021年春晚,“拓荒牛”机器人的登台是优必选的第4次春晚出演。

这令我们不仅成为了难得的4上春晚的人工智能和人形机器人企业,也成为了国家的科技创新名片。春晚舞台也记录了优必选的一路成长。而在每次登台的背后,是研发人员攻克一个个技术难点,一次次推进产品迭代。

8、研发四足机器人主攻了什么难点?

力控关节是首要的技术难题。团队通过正反驱固有频率匹配和惯量匹配的方法解决了电机、减速器、码盘、力矩反馈单元的选型问题,并在2020年10月研发出现在机器人上使用的两款力控关节。

步态算法的研发则是另一难点。全地形快速行走和舞蹈动作需要高动态运动控制算法,来实现给定轨迹的跟踪。优必选快速开发出了四足机器人步态控制算法,实现了全地形快速行走和舞蹈动作。

9、为什么优必选叕上春晚了?

自主研发6大核心技术,全球申请专利超2500件,获中国专利金奖和银奖;

自主研发的WALKER机器人被评为全球值得关注的五大人形机器人之一;

机器人服务全球67个国家,在8大行业上岗;

3款防疫机器人为14个国家和地区提供无接触服务,覆盖9大高危场景;

帮助全球40多个国家150万学生了解、学习人工智能。

在新的一年,优必选科技也将继续致力于人工智能和机器人技术的研发和创新,向着“让智能机器人走进千家万户”的目标前行,秉承“拓荒牛”的精神,敢想、敢拼、敢创、敢闯,不负期待,为AI狂奔!

 

责任编辑: 4114RWL

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