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史上最像姚明的仿真机器人工程师:为了这个动作通宵一周


发布者: 来源:本站 更新日期:2018-10-05 16:34:45 人气:0

 

  未来网(中央新闻网站)北京8月17日电(记者 杨佩颖 见习记者 张冰清)中国自主制造完全摆脱外部供电的机器狗“绝影”、FESTO自主飞行仿生飞蝠机器人、手术机器人达芬奇Si等各式机器人在8月15日—19日的2018世界机器人大会上悉数亮相。但是其中最受关注的,引得最多人围观拍照的还是这台姚明高仿线世界机器人大会的展览馆中的姚明高仿线。未来网记者张冰清 摄

  现场的观众都说:“这颧骨,这下巴颏。真像啊!”“简直跟电视上的真人一样,真高啊!”“眉毛和头发真的就跟自己长出来的一样。”仔细观看,这台仿真机器人与姚明线的真人一比一等高,同样的外型、五官、毛发。据了解,该仿真机器人是上海一家研发集团制造,是全球目前唯一的实名仿真机器人。

  不仅长得像,他还对现场的观众点头示意、微笑,还时不时眨眨眼,对观众说“欢迎大家来到2018世界机器人展览会”。上海荷福人工智能集团软件工程师李博说,由于在仿生机器人的面部植入了面部神经元,所以新一代机器人面部表情更丰富。“在形象上,第二代更加逼真,连下巴上硬硬的胡茬儿都做了出来。”

  据了解,在去年的展会上,这台姚明高仿线,就吸引了大批机器人爱好者的关注。当时他99%的命中率赢得了现场观众的掌声。

  李博介绍道,“与第一代相比,这次2.0版本机器人还增加了起立、直腰、坐下、转手腕等动作,在复杂程度、程序编写、运法计算上较第一代更强,还能与观众进行语音交流。”

  他自豪表示,随着技术的进步,科技的加码。现在的2.0版本比去年的那一款更加智能化,姚明机器人2.0版本的投篮、视觉听觉、语音交互、面部神经元等技术和元件都是由中国企业自主生产研发并申请专利。

  机器人的技术团队表示,在机器人的动作方面,2.0版本的机器人的起始动作是坐立,机器人需要先起身,站立,再投球,最后坐下,进行这一系列连贯动作为是一个完整的程序。

  仅仅是机器人起身这一个对于普通人来说再简单不过的动作,也让负责机械结构的工程师们熬了好几个大夜。

  负责机械结构的工程师孙明(化名)对未来网记者表示,他主要负责的是姚明起身和坐下的动作。由于机器人是与真人等高的的高度,重量在80—90公斤左右,手部的装有电机和气压装置,相比与上半身,下半身的电机会略少于上半身,所以稍不注意就会偏移重心,导致机器人翻倒。

  孙明(化名)告诉记者,普通的机械机器人采用分和动作,站起坐下是很容易的,但是为了最大程度的还原人起身时的原貌,就要把这个普通的机械动作制定为一系列连贯的复合动作。

  所以他们将起身的动作拆分为三个步骤,分别是探身弯腰、腿部直立、最后把腰直起。探身弯腰的目的是调整机器人的重心向前。

  工作连贯的难点在于,修改一个动作需要大量调节内部程序,这个“大个子”每做一个姿势的调整,就需要彻底修改内部程序,编程师就要重新编程,对原有程序进行修改。

  孙明(化名)向记者解释道,由于制作的是仿真机器人,在空间、起行方面都受到人形的限制,在同等体积的情况下,使用的电机发力,则力不足以支撑一个高达两米多的机器人站立,还会导致重心不稳使机器人翻倒;

  若要达到支撑机器人站立的力,则需要成倍数量的电机,或者若需要一台大电机,而大电机根本无法安装在人形机器人内部。

  进行了多次尝试之后,负责机械结构的工程师们注意到,投球装置中所使用的气动力,可以瞬间爆发出一个很大的力,且占用面积相对较小。最终选定了气动力作为支持机器人的直立动作的动力来源。

  他告诉记者,机械结构部门整整加了一个星期的班,都在单位没有回家,基本上每天都是通宵,实在累了就在休息室躺一会,实验室的灯一直是亮着的。就是为了机器人站起来这一个复合动作的发力和连贯。

  不同于第一代的托举式投篮的方法,由于2.0版本采用是手心向下的抓取式投篮,怎么让机器人“抓住”是首先要解决的问题。

  孙明(化名)向记者表示,与人类抓取篮球时的手握的方式不同,仿真机器人是利用手心的真空吸盘装置,来吸住篮球,所以即便是手心朝下,也会牢牢吸住球体,不会脱落。但是由于吸力很大,机器一旦开启,将球吸住后就无法调整球体的位置。

  由于每次吸球的位置都不一样,抓力的点也不一样,投出去的力会根据抓力的点而改变方向,从而与原本设定的投球角度产生误差,这是投篮不命中最根本的原因。

  孙明(化名)告诉记者,姚明高仿线是定点投篮,仿真“姚明”的右手朝上,只能保持着用手托球的姿势,而动作也只是单一的把球抛出,利用气压瞬时发出的强大的力量将球投向篮筐。

  这样定点投篮由于不需要改变任何角度,球就可以直接投进篮筐,命中率可以达到99%,但是由于是人为的在仿生“姚明”的手上放球,可以理解为是一个仿真人形的投球机,并不是真的智能化。

  同时,他表示,单纯的达到百分之百的命中其实很简单,现在市面上的发球机就可以做到。但是既要求机器人完全仿真,又包含一系列仿真动作,最后还要百分之百投球成功。这样的技术,也是这个团队现在正在研究和有待解决的问题。

  但是他也告诉记者,科技的创新与进步一刻也没有停止,目前的版本仍然在继续研发。将继续优化动能性能,继续优化动作的连贯性,逐步解决投球不准的问题。


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