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未来网(www.k618.cn 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真投篮机器人2.0。

2018世界机器人大会的展览馆中的姚明高仿真人投篮机器人2.0。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真的很像,同样是2米26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,这台姚明高仿真人投篮机器人1.0,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。

去年亮相展会的姚明高仿真人投篮机器人1.0 图片来源于网络

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。

动作的连贯问题解决后,动力来源又成了一大难题。

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。

发力问题解决了,站立起身的动作连贯了,接下来就是投篮了。

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。

姚明高仿真人投篮机器人2.0右手上的圆形真空吸盘。未来网记者张冰清 摄

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。

对此很多人都有疑问,为什么技术不如二代的一代机器人反而可以颗颗命中呢?

孙明(化名)告诉记者,姚明高仿真人投篮机器人1.0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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