机器人舞动春晚：四年三次上春晚，大型仿人服务机器人中国造！

新智元2019新年寄语

2019正月初一，大家新年好！

2018年人工智能成为重塑世界格局的关键。谷歌BERT模型刷新多项自然语言处理纪录，DeepMind则用星际争霸II对局再次引爆机器智能无限可能。阿里与华为分别推出AI芯片，作为底层支撑的计算体系结构也将迈入黄金十年发展期。

新智元2018年实现全球超过50万核心产业用户互联。2019新春，中国人工智能将迎来全新的竞争挑战与生态建设契机，新智元邀你与全球人工智能学术、产业精英一起，以开放的胸怀和坚毅的决心，成就AI新世界！

——新智元创始人兼CEO  杨静

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  新智元原创  

作者：闻菲，张乾

【新智元导读】三年登录春晚，优必选机器人强大在哪？2018年估值50亿美元，成为全球估值最高的AI初创企业，在波士顿动力与本田为商业化苦恼的同时，优必选已经做好准备，造出全球第一台走入家庭的商用大型仿人机器人。

机器人又双叒上春晚了！

 

2019年央视春晚深圳分会场，6台人形机器人与数百名人类舞者同台表演，组成了春晚史上最亮眼的人机组合舞团。

 

这6台机器人高1.45米，身上白金相间，不仅能踩点，同步变化舞姿，还能随着歌手韩雪、关晓彤等人的歌声变换阵型，椭圆可亲的脸上随乐曲展露出微笑、眨眼等表情，再加上实时模拟演唱的嘴部动效，青春风采，夺去了众人的目光。

2019年央视春晚深圳分会场，优必选大型仿人服务机器人Walker新一代随音乐起舞

这是优必选大型仿人服务机器人Walker新一代，也是优必选公司第三次把机器人送上春晚舞台，去年在央视主会场嘉宾桌上，可编程机器狗Jimu汪汪现身。

 

这一次的机器人有什么不一样？

做全球第一家让大型仿人服务机器人走入家庭的AI公司

Walker新一代首次亮相是在今年的CES上，当时1.45m身高，77kg重量展示出来之后就惊艳全场。

Walker新一代全身达到了36个自由度，在4天近百场演示中，Walker没有出现任何问题，最终入围CES大奖“The Best of CES 2019”。

优必选大型仿人服务机器人Walker新一代亮相CES 2019，并入围The Best of CES 2019大奖

 

在2019年春晚亮相的Walker新一代，在深圳分会场随着歌曲《青春畅想》实时变换舞姿，与歌手、舞台、人类伴舞完美融合，成为分会场独特的一道风景。

 

而早在2016年，优必选放出540台Alpha 1S机器人为歌手孙楠伴舞。

540台优必选Alpha 1S机器人在2016年央视春晚震撼亮相

 

据优必选相关负责人透露，2017年，优必选决定整合公司资源，全力打造一款展现优必选家用服务机器人理念的双足机器人。从新型大力矩伺服舵机、ID设计、轻量化结构设计、交互系统、传感系统、软件架构、控制算法多方面对Walker进行了全新设计。

 

在Walker新一代上，优必选全新升级了所有的伺服关节，设计了从2.5Nm到160Nm的系列伺服舵机作为驱动单元，速度可以达到60转/分钟，支持位置模式、速度模式和力矩模式三种控制方式。

 

新的一体化伺服关节采用无框力矩电机直连谐波减速器的方式，减小了传动比和运行噪音，伺服精度更高，控制性能更优，达到了业内领先水平。

运动控制算法上，Walker新一代突破了复杂地形灵活行走技术，可以适应各种地面和一定程度的不平整地形。在机器人自平衡算法上也取得了一定突破，机器人可以在受到外部冲击时，通过调整恢复平衡。

Walker的柔性机械臂仅仅经过一年的研发，就已经在伺服硬件和控制算法上达到了国内第一梯队的技术水准，可以实现零力控制、阻抗控制、力位混合控制，跟外界进行安全交互。

结合Walker的机器视觉能力，还可以实现精准的手眼协调抓取。同时，Walker在导航和机器视觉领域同样取得了重大突破，可以让Walker更好的理解这个世界并调整自己的行为。

 

“优必选Walker最出彩的地方不仅在于运动控制和手眼协调等创新技术，还在于单位成本可控，”优必选CEO周剑告诉新智元，“未来家庭服务机器人的零售价格会与一辆普通家用中型轿车相当，在小几十万元人民币价格区间内。”

 

这是系统技术的证明，也是目前全球其他机器人公司和机构不具备的能力。

 

“优必选不是在做Demo，也不是在实验室实验，我们的目标是机器人真正的商业化。”周剑说。

仿人机器人有多难做？连波士顿动力离家用都为时尚远

 

仿人机器人是多种高端技术和先进工程相融合的结晶。就像人体本身，简单一抬手所涉及的神经信号传导和肌肉组织控制，都是几十乃至几百亿细胞参与的复杂过程。

机器人技术发展到现在，有两个颇具代表性的大国——美国和日本。这两个国家都有深厚的技术积累和强大的硬件制造能力，前者侧重特殊领域的机器人开发，而后者则注重工业机器人。

以美日两国的明星机器人为例，从踢不倒的机器狗到能后空翻的机器人，波士顿动力总是不断给我们惊喜(以及某种程度上的恐惧)；而本田早在1986年便启动了仿人机器人研发计划，2000年发布的ASIMO是第一台真正意义上可以双足步行的机器人，到现在都是全球最先进的仿人机器人之一。

 

然而，技术光芒的背后，是规模量产和商业变现的困境：本田在2018年6月宣布停止开发ASIMO，科研小组也相继解散；波士顿动力被谷歌母公司Alphabet收购再由软银接手，2018年Atlas跑酷如履平地，但商业化方面没有任何消息。

 

美国波士顿动力Atlas双足机器人，高端炫酷，成本也不便宜

 

从技术上说，波士顿动力的Atlas是以液压伺服来驱动的人形机器人。液压伺服需要产生高压油的液压泵，通过液压管路传送到各个关节，关节伺服通过微型液压伺服阀和多种位置、压力传感反馈来驱动机器人运动。

液压具有功率密度大、负载刚度大、抗冲击性强等优点，但不可否认，液压系统非常复杂，泵、油路、伺服阀、异形缸、液压管路、液压接头、密封设计等对系统可靠性带来非常大的挑战。

 

此外，高压泵所产生噪音也是一个问题，无论是Atlas还是让波士顿动力一战成名的“大狗”Big Dog，相隔“百米”你就能听到它们的动静。

 

所以，虽然目前Atlas在运动控制能力上做出了非常大的突破，但是成本高、系统可靠性低、噪音大，只能在实验室和军用机器人市场出现。

 

日本本田ASIMO机器人，2000年推出，2018年停止研发，但到现在都是全球最先进的仿人机器人之一

 

本田的ASIMO则是以电动伺服来驱动的人形机器人。电机加减速器的组合非常容易实现伺服关节的模块化，便于生产、测试和维护。同时，电机系统具有控制精度高、噪音小、污染小等优点，非常适合消费类市场。

 

经过30多年的发展，ASIMO已经能较好地适应家庭服务场景，能够与人进行实时交互，可以跳跃、奔跑、进行人脸声源识别、与多人对话，融合视觉触觉与人互动。

不过，ASIMO的双手为了实现较高的自由度和较小的体积，采用液压传动的方式将驱动部分放入躯干，导致系统复杂度提高。

由于技术复杂、成本昂贵，ASIMO始终未有任何量产、面向市场的计划。2011年福岛核泄漏事故后，本田将ASIMO的相关技术转向了更为实用的救灾机器人研发。

ASIMO、Atlas等跑跳机器人运动能力在目前的技术阶段与硬件能力等息息相关，二者几百万美金的成本自然表现更佳，但在成本可控的平台上，完成让机器人走进家庭服务的目标岂不意义更大？

自己造血活下去，2018年成为全球估值最高AI创企

2018年，优必选估值50亿美元，成为全球估值最高的AI初创企业。

外媒The Robot Report选出“2019年最值得期待的10大机器人公司”，优必选作为唯一入选的中国公司，与亚马逊、波士顿动力、英伟达、Waymo(原谷歌无人车)等齐名。

正确的目标在一开始确实能吸引投资，但优必选如今的高估值在很大程度上得益于公司核心技术的积累、对市场的理解以及运营方式。

优必选Walker和“机器人爸爸”周剑一起给全国人民拜年

周剑非常清楚，从会跳舞的仿人机器人到“家庭成员”般照料全家老小的家庭服务机器人，这中间可能还需要时间来迭代和升级，在此过程中优必选必须要自己造血，实现可持续发展。

2008年，优必选从仿人机器人的核心技术伺服舵机起步，用了近5年时间，自主研发出了在性能参数、稳定性、性价比等方面全球领先的伺服舵机，而且成功实现了量产。2012年，优必选成立，基于伺服舵机的核心技术，逐步推出系列产品。

在创业的高投入时期，周剑一度变卖资产用于研发投入。

优必选要做的是人形机器人，核心关键技术除了人工智能（感知智能和认知智能），还需要驱动控制、步态算法、导航定位等关键技术支撑，实现机器人的运动能力、移动能力、操作能力、感知能力和认知能力；机器人形态和场景复杂，需要构建一个机器人操作系统，实现机器人应用快速开发部署。

优必选在这些核心关键技术方面都进行了布局，立足于现在，同时又着眼未来。比如在产品的研发上，优必选将核心技术直接转换为产品，实现商业价值，构建机器人生态。

目前，优必选已经推出了一系列商业化的机器人，除了上文说的Alpha 1S、Jimu Robot，他们与亚马逊合作了首款基于Alexa语音助理的人形机器人Lynx，与腾讯合作了Qrobot Alpha，与迪士尼合作了文化娱乐IP机器人“第一军团冲锋队员”。

不仅如此，还推出了智能云平台商用服务机器人Cruzr(克鲁泽)、智能巡检机器人ATRIS安巡士等多款产品。在积累技术的同时，也积累了商业化渠道和销售经验。

优必选CTO熊友军告诉新智元，从2012年成立至今，公司已形成“产品、研发、预研发”三个层级的研发团队：

1. 产品团队，可以把研究院的技术像抓药方一样取用，实现技术落地；

2. 研发研究院，对舵机、运动控制算法、导航、机器视觉进行基础研究层面的突破；

3. 在海内外建立联合实验室与研究中心，比如与清华大学成立了智能服务机器人联合实验室，与悉尼大学成立了人工智能研究院，与华中科技大学成立了机器人联合实验室，瞄准未来十年做前沿研发。机器人和人工智能领域还有不少有待探索和优化的技术，例如图像和视频的语义理解，情感识别和理解，机器人的关节技术，步态运动控制算法等等。优必选通过这些领域的探索，掌握技术的主导权。

“优必选一直在做的事情是构建机器人在硬件、软件、内容、服务层面的生态系统，”熊友军说。

“Walker就是这套系统的完整呈现，它不仅有硬件的舵机，也有操作系统和包括语音交互、物体识别、内容在内的云服务平台，这些技术都是优必选自研的。”

三年磨一剑，大型仿人家庭服务机器人价格不再成为问题

目前，优必选正在研发优化的大型仿人服务机器人Walker，就是周剑预期中全球首款真正商业化的大型仿人家庭服务机器人。

与其它在人形机器人领域发展几十年的公司相比，优必选的大型仿人机器人迭代非常快。2015年立项，只用了3年多的时间，Walker新一代就取得了重大进展：

• 2015年8月，Walker项目成立，开始进行预研和团队组建；

• 2015年底，正式立项进行产品研发；

• 2016年3月开始，Walker项目正式启动，历时60余天，研发出Walker原型机；

• 2018年1月，Walker第一代亮相CES；

• 2019年1月，增加了双臂和手的Walker新一代再次亮相CES，4天内零失误演示70多次；

• 2019年2月，Walker亮相2019央视春晚。

优必选对Walker的战略定位明确，针对家庭服务型应用场景。

利用自身的产业优势和在运动控制、导航、机器视觉、手眼协调等方面多年的技术积累和创新，Walker在保持高性能的同时，大幅降低了整机成本，使价格不再成为仿人机器人进入市场的主要阻碍因素。

机器人系统技术是对机器人系统软硬件架构和体系的理解。除了伺服舵机、步态运控算法、室内导航定位和机器人操控系统等一系列技术，家庭服务机器人还需要重要的一点，就是通过视觉理解外部环境并且实现与人类交互。

对此，优必选面向机器人视觉应用，实现了视觉的分布式深度学习平台搭建，大规模数据采集与标注平台建设、基于深度学习的机器人视觉感知与认知算法，服务机器人视觉算法系统集成与优化测试等方面的关键技术，构建了基于深度学习的机器人软硬件一体化视觉系统。

优必选机器人视觉系统分布式深度学习框架

市场有刚需，谁不想要一台仿人家庭服务机器人？

“机器人可以在人类生活中扮演更重要的角色，与人类产生更亲密的情感联系。”优必选CTO熊友军说。

“机器人具有人形化的外观非常重要，这是与人类建立情感联系和信任的基础，大型仿人服务机器人具备灵活的行走能力和精准安全的操作能力，可以实现复杂的任务，并完全适应人类环境，真正无障碍地融入人类生活。”

Walker自研的高性能一体化伺服关节能够实现在复杂地形灵活行走，受到外部冲击时可以保持自平衡，灵巧的手臂可以实现复杂环境下物体的操作，具备柔性安全交互的能力，这些都使得Walker能真正在家庭里为人类提供服务。

1970年，一位名叫Judy Syfers的女性写下了散文《为什么我想要一个妻子》(Why I Want a Wife)。

“我想要个妻子照顾我的实际需求。我想要个妻子跟在我和孩子后面收拾整理。我想要个妻子把我的衣服洗净熨平、补好，在必要的时候翻新；她还要确保把我的个人东西妥善放好，在我需要的时候能够立刻找到。

“我想要个妻子制定每天的食谱，准备饭菜，高高兴兴地端上桌。然后，在我工作的时候，她把餐桌打扫得干干净净。我想要个妻子在我生病的时候照顾我，同情我的病痛和无法工作。我想要个妻子在全家度假时也一起跟去，这样当我需要休息和换个环境的时候，有人能继续照顾我和孩子。”

当她偶然遇见另一个更适合当她“妻子”的人选时，她想要自由地更换现在的“妻子”，过上新的生活——“上帝啊，谁不想要一个妻子啊！”

如果Judy Syfers来到男女平等的现在，她，还有更多为家务琐事而烦恼的现代人，一定会感叹：

“上帝啊，谁不想要一台仿人家庭服务机器人呢？”

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