一年一度的科技風向標 CES 正在如火如荼的進行中，以英特爾、索尼、三星為代表的美、日、韓企業為我們展示了最新技術。而有一家中國公司的機器人現場與觀眾下腰 Battle 博得陣陣掌聲，這個機器人還會開瓶倒水做家務、寫字作畫練瑜伽，簡直是把科幻片中的場景變成了現實，人類離擁有智能助手的夢想更近了。

　　今年 CES 有個展臺被圍得水泄不通，人群中不時響起陣陣掌聲。

　　擠進去一看，有位觀眾竟然在下腰，費了半天力氣還是沒下去。這時候，旁邊的機器人輕松的做了一個教科書式的下腰，讓人驚嘆。

和人類 PK 下腰

　　原來這個靈活炫酷的機器人是優必選科技的大型仿人服務機器人 Walker，它在和觀眾們比賽下腰。和去年展示的 Walker 相比，今年 Walker 的行走步態有了優化升級，行走的狀態更接近人類，同時還提升了最大行走速度，最快可以走超過 2 公里一小時！

推小車

　　只見它推著滿載食物的小車從等候室走出，放好車后和觀眾們打招呼，并把籃子拿給主持人。整個過程平穩流暢，可見它已經具備了優良的手眼協調抓取和全身協同能力。

　　隨著主持人下達指令：“Walker，來杯可樂。”只見 Walker 拿起開瓶器打開一瓶可樂，倒進杯中遞給主人，一氣呵成讓人連連稱贊。

開瓶

倒水

　　大家不要小看這個倒水的動作。Walker 需要使用視覺伺服技術，通過實時識別水杯的位置和姿態，同時還要實時調整手掌的抓取位姿。即便水杯晃動，它也能完成倒水的任務。

　　緊接著，Walker 開始給大家表演節目，今年的 Walker 會瑜伽了，不僅能金雞獨立，文章開頭提到的完美下腰更是博得了滿堂彩。

　　Walker 展示的瑜伽功能，需要借助它全身的 36 個高性能伺服關節以及運動控制系統，從而靈活穩定的完成高難度的動作。

　　“文武雙全”的 Walker 還會寫字、作畫呢，現場露了一手，讓很多人類朋友都自愧不如。

畫玫瑰

　　要完成寫字畫畫等精細任務，需要 Walker 的雙臂具備較高的伺服精度。同時在算法上，還需要完成對字形的在線軌跡規劃，并實現精確的軌跡跟蹤以及力位混合控制。

　　這個會“十八般武藝”的 Walker，真是讓人刮目相看，沒想到身高 1.45 米的它已經可以獨立完成這么多事了。相比于去年的首次亮相，今年再次現身的 Walker 在哪些方面進行了升級呢？

　　一、會上下臺階會作畫，Walker 運動、交互、環境感知大升級

　　和一年前的 Walker 相比，全新的 Walker 在運動性能、柔性交互、環境感知等方面進行了算法迭代和功能提升。它不僅有36 個高性能伺服關節以及力覺反饋系統，還擁有視覺、聽覺和平衡等全方位的感知系統，結合優必選科技的 AI 技術，Walker 實現了平穩快速的行走和靈活精準的操作，可以輕松應對各種服務場景。

　　更流暢的運動性能

　　第一代的 Walker 是平腳掌行走，即機器人的腳面相對于地面一直是平行狀態，這樣行走方式相對簡單、容易實現，但受限于腿長、關節限位等因素，限制了機器人的行走速度。這一次，Walker 進行了“類人步態”的升級，行走時腳踝會翻動、狀態更接近人類，提升了最大行走速度。

　　此外，擁有靈活雙腿的 Walker 可以很好的適應復雜地形。比如上下樓梯對很多機器人來講是一大挑戰，而新一代的 Walker 通過增大關節的運動范圍、升級上樓梯的算法，實現了一秒一個臺階的樓梯步態，運動速度上已非常接近于人類速度。加上類人步態的優化引入，也使得上樓梯過程更加自然順暢。

上樓梯

　　更安全的柔性交互力控技術是機器人與人和環境安全交互的關鍵技術。為了避免 Walker 在對外交互時傷到人、周圍環境以及機器人自身，此次 Walker 加入了力位混合控制方法，能夠精確控制機器人手掌和外界接觸的力的大小，使交互過程更加安全。去年的 Walker 可以開門、開冰箱，今年的 Walker 學會了擦桌子，這一看似簡單的動作中就涉及到力控，通過保持合適的力，Walker 既不會損傷自己的手，也不會因為力太小而擦不干凈桌面。

擦桌子

　　另一個力控的例子就是寫字、畫畫，這種精細的操作，除了對雙臂有比較高的伺服精度的要求，也對軌跡規劃技術、力位和控制有很高的要求，因為寫字同樣是一個筆跟桌面接觸的過程。

寫字

　　開頭展示的推小車也是 Walker 力控好的一個表現。新一代 Walker 在推車過程中，協同雙臂末端軌跡、足端末端軌跡、機器人質心位置和對小車的作用力，通過算法滿足對地面和小車的同時接觸約束，推動小車按照機器人自主生成的軌跡行走。為了滿足平穩推車的目標，Walker 雙臂保持一定柔性，來適應地面和小車的軌跡誤差，保證機械臂和小車之間不會產生異常的作用力。

推小車

　　更智能的環境感知去年的 Walker 可以往水杯里倒水，今年的 Walker 在視覺伺服上做了升級，通過實時識別水杯的位置和姿態，同時還要實時調整手掌的抓取位姿，這樣即便水杯晃動，Walker 也可以準確無誤的把水倒入其中。

晃動杯子倒水

　　更厲害的是，Walker 還會智能避障。通過和感知系統的結合，Walker 在執行操作任務的同時，可以自主進行運動規劃，避開環境障礙物及自身關節順利完成任務。

避開障礙物倒水

　　除了上述三方面的升級，Walker 平衡性更厲害了，可以通過靜態平衡控制及全身柔順控制，來更好的協調環境的影響和自身的穩定，確保穩定地完成任務。

靜態平衡控制

　　此外，Walker 的動作模仿也更加自然了，一招一式可以看出已經掌握了精髓：

動作模仿

　　二、死磕算法造就十八般武藝，背后的團隊揭秘 Walker 的“養成記”

　　今年是 Walker 參加 CES 的第三年，從第一年的懵懵懂懂到今日的得心應手，Walker 的快速成長離不開它背后整個團隊的支持。

　　Walker 要做到十八般武藝，在技術層面要克服哪些難題？未來的 Walker 會有哪些殺手锏？我們和 Walker 的產品負責人聊了聊。

　　“真的是把 Walker 當成自己的孩子一樣陪伴，比如，當它胳膊的行為沒有做到預期的標準，我們就會設計一套算法不斷去測試，像極了家長在教導小孩。” Walker 的每一個動作、每一次小小的進步，背后都是一位位研發人員長時間耐心“教導”的結果。　　

　　不停留在實驗室，而是在真實環境中驗證算法

　　今年 Walker 主要是在軟件算法方面的升級，而挑戰也是來自算法。很多實驗室中的算法能夠在理想的環境下獲得優異的效果，放到實際環境中可能大部分能力無法發揮出來。而機器人要想去完成各種各樣的事情，不能只是達到 70%、80% 的成功率就行了，而是要根據需求達到很高的成功率，這對算法的適應性要求非常高。

　　學術領域的算法一開始只是搭了一個框架，并沒有在實際環境中使用和測試。無論是圖像、導航還是語音，現在基本上都是以數據來驅動。算法需要在實際工作中進行優化才能落地。

　　因此，優必選科技對于 Walker 算法的測試并沒有停留在實驗室，而是把它放到外面各種各樣的真實環境中驗證，并根據獲取的數據提升算法，通過這種方式讓 Walker 不斷改進。“這個過程既是開創性的，也是蠻困難的一件事情。”Walker 產品負責人舉了個例子：算法要提取 Walker 身上的很多參數，比如它全身的動力學的參數，同時需要算法去辨識、適應不同機器人上的差異，進而表現出一致的動作和表現，這是很有挑戰的。

　　三層研發體系，確保技術落地

　　一個注重研發的公司才有競爭力，而一個能將技術落地的公司才能走得長遠。在研發體系方面，優必選科技已經構建起三層研發體系：

• 第一層是產品團隊，主要負責工程性的工作，讓相關技術在在機器人身上更具備表現力和實用性；
• 第二層，在產品團隊之上，公司有自己的研究院，專注核心技術研發，產品團隊采用的核心技術基本都來自研究院；
• 第三層，在研究院的基礎上，優必選科技還有一個團隊專注于人工智能和機器人更長遠的前沿技術研發。優必選科技與清華大學、華中科技大學、悉尼大學、卡耐基梅隆大學、IEEE 等知名高校和研究機構開展了合作。

　　當上層的研究院有了技術突破，就會往下一層轉移。技術一旦成熟，就會應用到產品。從這個角度看，這三層的研發架構既保證了優必選科技的機器人能夠在學術前沿獲得比較多的技術儲備，又保證了這些技術能夠有順暢的通道落地到產品中。

　　Walker 未來迭代方向：更瘦更聰明

　　今年的 Walker 多才多藝，甚至學會了做家務，離成為進入千家萬戶的智能家庭助理更進了一步，那么未來的 Walker 還會有哪些變化呢？產品研發團隊表示接下來 Walker 會朝著四個方面進化：

• 減重。對于身高 1.45 米的機器人，體重 77 公斤還是有點“胖”，希望 Walker 跟人交互的時候可以更輕盈、更安全。
• 提速。和人相比，Walker 目前的行走速度還有提升空間，未來會通過提速來提高效率。
• 加智。未來通過提升 Walker 的智力和推理能力，讓它可以去理解更多的環境和物體，有更“聰明”的導航，能夠和人更好的相處。
• 增穩。Walker 要走出實驗室，需要對環境有更強的適應性，長時安全行走在多種類型地面，跟人類交互時更加安全穩定。

　　接下來，研發人員會進一步增強 Walker 運動的穩定性、增加 Walker 任務決策的智能性、并提升它的 AI 應用水平。

　　明年的 CES，我們一定會看到一個更輕盈敏捷、聰明伶俐、能做更多服務工作的 Walker。

　　三、大型仿人機器人市場迎來中國高端玩家，機器人走進千家萬戶從這里開始

　　長久以來，機器人是科幻片必不可少的元素，仿人服務機器人則是每個家庭的終極幻想，而優必選科技的一個重要使命，就是讓這個幻想變為現實。

　　一提到大型仿人機器人，很多人都會想到美國波士頓動力的 Atlas。今年的 Atlas 甚至能做一套完整的體操動作，相信看過 demo 視頻的朋友都會覺得很震撼。

　　但煙花散盡還有一個重要問題：大家什么時候才能正在見到 Atlas？它什么時候才能走入每個家庭？

　　其實，早在 1992 年成立之初，波士頓動力就開始進行 Atlas 的相關研究了，這兩年憑借接二連三的“病毒視頻”逐漸被大家熟知。但即便是這樣的明星機器人，技術光芒的背后，也面臨如何走出實驗室的困境，至今，我們沒有在公開場合見到過 Atlas，更別說和我們互動了。

　　與只在 demo 炫技的波士頓動力不同，優必選科技走的是一條務實的路。作為面向家庭服務的機器人，Walker 的使命就是走進千家萬戶、服務千家萬戶。那么，Walker 是如何朝著這一目標行進的呢？

　　首先，Walker 具備了基本的服務能力。

　　2018 年 CES，Walker 第一代首次亮相時“胸以下全是腿”，當時還沒有增加雙臂，但它已經可以完成走路、踢球、下樓梯等任務。

　　“能夠操作真實世界的物體，才能對人產生真正的影響”，想要真正進入家庭，機器人一定是需要雙腳來應對復雜環境（樓梯、門檻等）、雙手來與外界互動。而經過一年的優化，2019 年 CES 亮相的 Walker 有了雙臂，可以完成一些簡單的動作，比如打招呼、遞東西。

　　再經過一年軟件算法的迭代和硬件的升級，Walker 的服務能力不斷提高，端茶倒水擦桌子已經是駕輕就熟，還學會了推車、太極和瑜伽這些高難度動作，上樓梯這種動作也可以完美完成，而且走得更快、反應更靈敏了。　　

　　其次，Walker 實現了模塊化。能做到單體生產和集成，腿部、臂膀、軀干都能拆卸組裝，成本可控同時也更方便量產、維護和維修。這無疑會使得新一代 Walker 更能符合未來市場需求。

　　最后，Walker 已經走出了實驗室。不光在大型展會和活動上能看到 Walker，優必選科技也將和高校、科技館、展覽館等展開積極合作。

　　現如今，已經有越來越多的服務機器人進入銀行、機場、酒店、餐飲等領域，人們也從最開始的觀望到現在的接受、習慣。我們的家庭生活中，也開始頻繁出現機器人產品，比如備受小朋友們喜愛的優必選悟空機器人。而仿人服務機器人進入千家萬戶并非遙不可及，但也不是一蹴而就的事情，現階段首先還是要像 Walker 這樣要把產品做硬并且落地，之后的事情也就水到渠成了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CES这个会下腰的中国机器人火了，仿人机器人市场迎来“头号玩家”的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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