人形機(jī)器人一直是人類(lèi)歷史中占據(jù)特殊地位的存在。

從引發(fā)爭(zhēng)議的「辯論高手」索菲亞到波士頓動(dòng)力的后空翻機(jī)器人，從斯皮爾伯格《人工智能》中的「人類(lèi)之子」到《機(jī)械公敵》里的「覺(jué)醒者」，無(wú)論現(xiàn)實(shí)或者科幻，對(duì)于外形酷似人類(lèi)但不同于人類(lèi)的機(jī)械產(chǎn)物，人類(lèi)抱有非常豐富又復(fù)雜的情感。

或許是人類(lèi)社會(huì)復(fù)雜性使然。當(dāng)技術(shù)高速推進(jìn)并極有可能創(chuàng)造出這樣的未來(lái)時(shí)空時(shí)，這些智能新物種到底會(huì)如何和人類(lèi)相處？它們究竟將為人類(lèi)帶來(lái)什么？當(dāng)問(wèn)題越發(fā)深入，人就越容易產(chǎn)生不計(jì)其數(shù)的聯(lián)想，而這些聯(lián)想也無(wú)形中影響著整個(gè)人類(lèi)社會(huì)。

在將至未至卻又近在咫尺的未來(lái)，基于人工智能的機(jī)器人仿佛就在那扇門(mén)前和我們招手，而作為被好奇心驅(qū)使的生物，人類(lèi)總能通過(guò)科技去尋找真正的答案。在 CES 2019 的現(xiàn)場(chǎng)，我們得以看到一些可能的答案，而回答者正是一臺(tái)真正的人形機(jī)器人。

從輪式到仿人的跨越

當(dāng)身高 1.45 米的人形機(jī)器人 Walker 在展區(qū)內(nèi)像人一樣四處走動(dòng)，親切而又自然的與人進(jìn)行交互時(shí)，不僅僅是我，周?chē)睦贤庖猜冻鲶@訝的目光。這個(gè)擁有身體和四肢，依靠頭部攝像頭感知周?chē)h(huán)境的機(jī)器人可以輕易的在地毯、地板、大理石等不同材質(zhì)地面的穩(wěn)定行走，如果對(duì)面有人，它會(huì)打招呼或者聊上兩句，如果有人輕輕推它，它身體會(huì)晃動(dòng)一下調(diào)整姿態(tài)，就好像有人不小心撞了你一下那樣。

「它現(xiàn)在才 3 歲?！箖?yōu)必選 CTO 熊友軍和團(tuán)隊(duì)正在展臺(tái)旁展示 Walker 新一代，作為工程師他已經(jīng)不是第一次來(lái)到拉斯維加斯的 CES。但和去年那個(gè)還只有兩條腿沒(méi)有胳膊的 Walker 第一代 機(jī)器人不同，今年的 Walker 變成了一個(gè)真正的人形機(jī)器人，優(yōu)必選的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)用了三年時(shí)間，就把 Walker 進(jìn)化成了現(xiàn)在這副模樣。

實(shí)際上，研發(fā)大型仿人機(jī)器人的難度之大，在行業(yè)內(nèi)早有共識(shí)。不論是日本從上世紀(jì) 80 年代開(kāi)始研發(fā)的 ASIMO 機(jī)器人，還是上世紀(jì) 90 年代建立公司的美國(guó)波士頓動(dòng)力，都是這一領(lǐng)域深耕十多年的老手，但直到今天它們?nèi)匀痪嚯x我們生活很遙遠(yuǎn)，就在于成本原因遲遲無(wú)法量產(chǎn)。

相較而言，優(yōu)必選在 Walker 機(jī)器人身上只用了三年時(shí)間就做成如今這個(gè)能走會(huì)抬手，可以在家里自由移動(dòng)和人交流的樣子，而由于采用自主研發(fā)的伺服舵機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制算法、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)，過(guò)去高昂的成本終于得以降低，這正是優(yōu)必選走進(jìn)家庭的秘密武器。而在熊友軍看來(lái)，Walker 機(jī)器人之所以如此快速地成長(zhǎng)起來(lái)，在于優(yōu)必選選擇了一條屬于自己的獨(dú)特道路。

「外觀上你可能覺(jué)得只是加了胳膊，加了頭，但實(shí)際上 Walker 有非常多的升級(jí)。」熊友軍告訴極客公園，在一年時(shí)間里，Walker 機(jī)器人內(nèi)部從硬件部分、算法部分和人工智能部分都有了巨大變化。

「首先是在硬件上，對(duì) Walker 第一代的伺服舵機(jī)進(jìn)行了升級(jí)。去年 Walker 只有腿的時(shí)候重量比較輕，今年增加的雙臂和頭部讓重量增加了很多，這對(duì)于舵機(jī)的要求更多了。實(shí)際上它在舵機(jī)的扭矩、功率、驅(qū)動(dòng)方式等方面都有了變化。」

伺服舵機(jī)是優(yōu)必選機(jī)器人的核心技術(shù)之一，為了讓機(jī)器人的關(guān)節(jié)能夠動(dòng)起來(lái)，全世界機(jī)器人公司都在嘗試尋找行之有效的方法。本田 ASIMO 機(jī)器人使用的是電機(jī)伺服，波士頓動(dòng)力采用的是液壓技術(shù)，但受限于成本目前很難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，商業(yè)化之路漫長(zhǎng)。

「我們一直以來(lái)都在這方面進(jìn)行深度研究，優(yōu)必選的 Walker 第一代是雙足機(jī)器人，現(xiàn)在我們?cè)陔p足上加上了身體和雙臂，全身具有 36 個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)。該伺服關(guān)節(jié)是一體化驅(qū)動(dòng)單元，由無(wú)框力矩電機(jī)、精密諧波減速、驅(qū)動(dòng)控制器及雙編碼器組成。在此基礎(chǔ)上，Walker 實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)快速的行走和靈活精準(zhǔn)的操作，使 Walker 新一代具備了在常用家庭場(chǎng)景和辦公場(chǎng)景的自由活動(dòng)和服務(wù)能力，讓機(jī)器人真正走進(jìn)我們的生活又向前邁進(jìn)了一大步?！剐苡衍娺@樣解釋道。

有了伺服舵機(jī)還需要好的算法，就像運(yùn)動(dòng)員有了肌肉也需要掌握運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Walker 新一代在算法上的調(diào)整是伴隨整體改變而變化的?！高@一次 Walker 加了很多力傳感器和運(yùn)動(dòng)傳感器，為了使 Walker 走起來(lái)更快更穩(wěn)定，同時(shí)要適應(yīng)外部環(huán)境的變化，算法部分也要進(jìn)行很多調(diào)整。Walker 在力覺(jué)反饋系統(tǒng)和柔性控制上有了很大提升，所以你能看到它能拿起桌子上的可樂(lè)而不捏碎它，實(shí)際上它需要明白可樂(lè)需要用多大的力度拿取?！?/p>

熊友軍告訴極客公園，在加了手臂之后， Walker 機(jī)器人面對(duì)的難題比以前更復(fù)雜也更多。由于要做到用手臂配合手掌作出各種動(dòng)作。它也會(huì)涉及到「手眼協(xié)調(diào)」等技術(shù)。而優(yōu)必選期望打造出一個(gè)能給人開(kāi)門(mén)，幫人從冰箱拿可樂(lè)，可以端茶倒水的家庭服務(wù)機(jī)器人，所以對(duì) Walker 新一代機(jī)器人在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、空間知覺(jué)上都進(jìn)行了升級(jí)。這是一臺(tái)結(jié)合了諸多人工智能技術(shù)的產(chǎn)物，也很可能進(jìn)入未來(lái)人類(lèi)家庭進(jìn)行服務(wù)。

當(dāng)人形機(jī)器人走進(jìn)家庭

從 2008 年開(kāi)始，優(yōu)必選開(kāi)始研發(fā)伺服舵機(jī)，在大扭矩、小體積高精確度方面進(jìn)行嘗試，經(jīng)過(guò)了消費(fèi)級(jí)人形機(jī)器人 Alpha 系列、STEM 教育智能編程機(jī)器人 Jimu Robot 的嘗試，終于積累出屬于不同于其他機(jī)器人公司的獨(dú)特路線(xiàn)。

從 C 端開(kāi)始，2016 年登上春晚的 Alpha（此后繼續(xù)擴(kuò)展的 Alpha 系列如今的成員眾多），2017 年聯(lián)合迪士尼推出的第一軍團(tuán)沖鋒隊(duì)員機(jī)器人，2018 年推出的悟空機(jī)器人，這些 C 端機(jī)器人的成功為 B 端積累了大量經(jīng)驗(yàn)。

智能服務(wù)機(jī)器人 Cruzr（克魯澤）則是優(yōu)必選在 B 端的重要探索。2018 年 1 月 6 日，2150 臺(tái) Cruzr（克魯澤）機(jī)器人在居然之家上崗工作，它們?cè)谏虉?chǎng)進(jìn)行引導(dǎo)、提供智能服務(wù)，也是有史以來(lái)人工智能機(jī)器人第一次嘗試大規(guī)模進(jìn)入線(xiàn)下新零售的案例，最近 Cruzr（克魯澤）進(jìn)入 Accor 雅高旗下巴西酒店以及泰國(guó)手機(jī)零售商 Jaymart，在 B 端新零售領(lǐng)域找到了新方向。

Walker 機(jī)器人項(xiàng)目從 2015 年開(kāi)始。優(yōu)必選在 2016 年與清華大學(xué)成立了智能服務(wù)機(jī)器人聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并邀請(qǐng)了清華大學(xué)趙明國(guó)教授擔(dān)任「人形機(jī)器人首席科學(xué)家」，同時(shí)還聘請(qǐng)了 IEEE Fellow、歐洲科學(xué)院外籍院士陶大程博士擔(dān)任「人工智能首席科學(xué)家」，技術(shù)團(tuán)隊(duì)的不斷強(qiáng)化，使得技術(shù)可以快速迭代更新。三年時(shí)間，Walker 機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了快速成長(zhǎng)。

「公司現(xiàn)在有一千多人，研發(fā)團(tuán)隊(duì)差不多占據(jù)一半左右。很難說(shuō)具體有多少人具體參與了 Walker 的研發(fā)，這其中包括運(yùn)動(dòng)控制、智能舵機(jī)、語(yǔ)音交互、U-SLAM 導(dǎo)航、智能視覺(jué)等各方面，涉及到的基礎(chǔ)領(lǐng)域很廣，所以參與研發(fā)的人員非常多?！?/p>

Walker 機(jī)器人是面向家庭服務(wù)場(chǎng)景開(kāi)發(fā)的機(jī)器人，同時(shí)也可以應(yīng)用于智慧康養(yǎng)、商業(yè)服務(wù)和科研開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。之所以將其定位為家庭服務(wù)場(chǎng)景，是因?yàn)樽寵C(jī)器人進(jìn)入家庭，成為家庭重要的一員，是優(yōu)必選從未改變過(guò)的目標(biāo)。Walker 新一代是優(yōu)必選為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)邁出的堅(jiān)實(shí)一步。Walker 新一代的應(yīng)用，包含兩個(gè)重要平臺(tái)，一是機(jī)器人操作系統(tǒng) ROSA，另一個(gè)是云服務(wù)系統(tǒng)。而這兩個(gè)平臺(tái)相互結(jié)合，讓 Walker 可以在家庭場(chǎng)景下發(fā)揮非常多的作用。

以此次重點(diǎn)展示的抓取物體的能力為例，雖然端茶倒水、從冰箱拿起一罐可樂(lè)這樣的事情在我們看來(lái)平淡無(wú)奇，都是任何正常人能輕松完成的事情，但對(duì)機(jī)器人的來(lái)說(shuō)卻有著極大挑戰(zhàn)，也是 Walker 未來(lái)進(jìn)入家庭場(chǎng)景需要克服的技術(shù)難點(diǎn)，熊友軍詳細(xì)介紹了其中的難度。

「比如機(jī)器人關(guān)節(jié)的柔順控制，因?yàn)橐诩彝キh(huán)境的場(chǎng)景中工作，所以它不能對(duì)人造成傷害，人碰到機(jī)器人時(shí)也需要它能有比較柔軟的動(dòng)作。這和工業(yè)流水線(xiàn)上的機(jī)器人的固定的程式化動(dòng)作是不一樣的。Walker 需要在開(kāi)門(mén)、開(kāi)冰箱、拿可樂(lè)的時(shí)候，有一個(gè)力的控制，而不至于把蘋(píng)果捏碎，或者把門(mén)把手弄壞?！?/p>

不僅僅是端茶遞水，伴隨著算法的更新迭代，Walker 將能夠持續(xù)性進(jìn)化，學(xué)會(huì)越來(lái)越多的事情來(lái)為家庭服務(wù)。另外，每當(dāng) Walker 機(jī)器人要運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的手臂并不同于工廠中的機(jī)械臂那樣固定不變，而且是根據(jù)外部信息實(shí)時(shí)規(guī)劃的，這在算法上是一個(gè)難點(diǎn)。「在家庭場(chǎng)景中抓取物品，搬運(yùn)或者推拉，這些都需要實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的判斷、識(shí)別，也要對(duì)包括物體的位置、姿態(tài)等進(jìn)行識(shí)別，里面有很多工作要做?！?/p>

Walker 機(jī)器人面向家庭場(chǎng)景的另一項(xiàng)能力在于 IoT 設(shè)備聯(lián)動(dòng)。在 2017 年針對(duì)海外推出的 Lynx 智能機(jī)器人上，優(yōu)必選就已經(jīng)搭載了亞馬遜 Alexa 語(yǔ)音助手，因此具備了聯(lián)動(dòng)控制智能家庭設(shè)備的能力。隨著 5G 時(shí)代到來(lái)，家庭設(shè)備的聯(lián)動(dòng)將越來(lái)越密切，Walker 機(jī)器人也會(huì)成為家庭控制的中心，而這一點(diǎn)在過(guò)去的人形機(jī)器人身上也很少見(jiàn)到。

看得見(jiàn)的智能機(jī)器人未來(lái)

在見(jiàn)到這樣一個(gè)能四處行走，可以拿可樂(lè)、開(kāi)門(mén)、端茶倒水的機(jī)器人表演后，現(xiàn)場(chǎng)不少媒體對(duì) Walker 新一代機(jī)器人的成本和售價(jià)產(chǎn)生了好奇。不過(guò)熊友軍告訴我們，現(xiàn)階段 Walker 距離正式量產(chǎn)還有一段距離，但他期待的是「Walker 能以一臺(tái)中級(jí)轎車(chē)的價(jià)格先走進(jìn)一部分家庭，或者先在一些特殊場(chǎng)景發(fā)揮作用」，并且一步步走進(jìn)普通家庭。

「現(xiàn)在它做的是一些簡(jiǎn)單的事情，比如端茶倒水，從冰箱里拿東西，還有陪伴老人、小孩，最終我們希望它能成為一個(gè)智能管家?！鼓壳皝?lái)說(shuō)，Walker 已有的功能也許還不一定可以完全勝任家庭管家的角色，熊友軍認(rèn)為 Walker 新一代具備了在常用家庭場(chǎng)景和辦公場(chǎng)景的自由活動(dòng)和服務(wù)能力，讓機(jī)器人真正走進(jìn)我們的生活又向前邁進(jìn)了一大步。「當(dāng)然，現(xiàn)在的 Walker 機(jī)器人還處在服務(wù)機(jī)器人的早期階段，能做的事情都還是有限的，它的運(yùn)動(dòng)能力，它跟人交互的能力這些還需要完善?！?/p>

熊友軍認(rèn)為，人形機(jī)器人一定會(huì)成為未來(lái)家庭場(chǎng)景中非常重要的角色，他說(shuō)：「真正能融入家庭的一定是人形機(jī)器人，而不是現(xiàn)在的智能音箱或者輪式機(jī)器人，大家情感上能接受的一定是和我們比較相像的，是能被我們廣泛認(rèn)同的機(jī)器人。」實(shí)際上，這種情感上的認(rèn)同正是我們對(duì)于人形機(jī)器人一直以來(lái)保持不斷探索的深層原因，和智能音箱或者輪式機(jī)器人不同，機(jī)器人和人進(jìn)行交互時(shí)最重要的不僅在于理性智能，更在于感性處理。

「我們?cè)谧龅木褪亲屗芨鶕?jù)不同的對(duì)象來(lái)有針對(duì)性的交互，針對(duì)性的服務(wù)，這是我們考慮的地方。未來(lái)機(jī)器人更多的應(yīng)該是情感交互，人形機(jī)器人是情感交互的很好的載體?！顾?xún)?yōu)必選同樣在 Walker 的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)上下了很多功夫。

「它有視覺(jué)交互系統(tǒng)，所以能判斷人的狀態(tài)是什么樣，家里誰(shuí)是爺爺奶奶，誰(shuí)是爸爸媽媽哥哥姐姐，根據(jù)不同的人它會(huì)有不同的模式，可能對(duì)于小孩和大人，它的交互模式是不一樣的，交互情感也會(huì)不同。通過(guò)人臉識(shí)別和情感識(shí)別，它能去識(shí)別你是高興還是沮喪，所以針對(duì)這些情緒能主動(dòng)進(jìn)行一些交互，你不高興可能會(huì)給你唱歌或者講笑話(huà)，或者給你拿點(diǎn)好吃的過(guò)來(lái)。如果看到老人可能會(huì)陪伴一起聊天或者來(lái)播放一些戲劇之類(lèi)的內(nèi)容。

在優(yōu)必選看來(lái)，有了情感識(shí)別的能力，機(jī)器人或許就不再僅僅是人們的工具，它能成為更好的伙伴一樣的存在。也許現(xiàn)階段，這些技術(shù)的商業(yè)化還需要時(shí)間，但它們將來(lái)一定會(huì)進(jìn)入人們家庭當(dāng)中?！赣布某砷L(zhǎng)成熟需要過(guò)程，商業(yè)化需要時(shí)間。優(yōu)必選希望能引領(lǐng)走入家庭的這一過(guò)程，推動(dòng)這個(gè)過(guò)程，所以我們希望把這件事做成?！乖诳吹靡?jiàn)的機(jī)器人未來(lái)世界，Walker 機(jī)器人的每一步對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)都是很有意義的，我們也應(yīng)該給它更多時(shí)間，就像采訪(fǎng)最后熊友軍所說(shuō)：

「我們希望大家能把它當(dāng)成一個(gè)小孩，三歲的小孩還需要成長(zhǎng)和學(xué)習(xí)的過(guò)程?！?/p>