關(guān)于Alpha 機(jī)器人的性能分析和介紹

“臺(tái)上一分鐘，臺(tái)下十年功”向來(lái)是對(duì)藝高技精的表演者的真實(shí)寫照。而今年央視猴年春晚與孫楠同臺(tái)表演《心中的英雄》的跳舞機(jī)器人Alpha 1S，為了給全國(guó)觀眾展現(xiàn)其最出色的狀態(tài)，同樣下了不少苦功夫。

別以為Alpha 1S不是真人就可以免掉凡人的刻苦努力，只是這份勞苦功高全由其出品大家庭——深圳優(yōu)必選科技有限公司上下同仁傾注，融匯到Alpha 1S全體列隊(duì)的整齊、舞姿的靈活中去了。

Alpha1S在央視春晚嶺南分會(huì)場(chǎng)彩排

首先，Alpha1S的誕生就耗費(fèi)了優(yōu)必選人的巨大人力物力，從研發(fā)到量產(chǎn)花了五年時(shí)間，斥資半億，終于在其核心部件伺服舵機(jī)系統(tǒng)取得了突破性進(jìn)展，并獲得多項(xiàng)專利，領(lǐng)先國(guó)內(nèi)服務(wù)型人形智能機(jī)器人行業(yè)水平，并能媲美甚至超越歐美日韓的同類型機(jī)器人。它擁有16個(gè)關(guān)節(jié)自由度，所以模仿起人類的骨骼肢體動(dòng)作來(lái)活靈活現(xiàn)，別說(shuō)要在春晚表演舞蹈，就是打拳擊、耍太極也同樣難不倒它；Alpha1S的雙眼有藍(lán)光LED指令燈閃爍，炯炯有神，當(dāng)晚每個(gè)Alpha1S都有一個(gè)固定編號(hào)，技術(shù)人員用此控制它們的眼部燈狀態(tài)，所以當(dāng)Alpha1S列隊(duì)在臺(tái)上配合亮燈擺出激動(dòng)人心的“沖向巔峰”的字樣時(shí)，瞬間又引爆了全場(chǎng)新高潮。

Alpha1S在軟件和應(yīng)用上可以無(wú)限擴(kuò)展，可同時(shí)兼容IOS/Android手機(jī)系統(tǒng)；通過(guò)數(shù)據(jù)線Alpha1S可以和電腦相連接，經(jīng)過(guò)專門的軟件，用戶可以自行編輯程序，而無(wú)需具備系統(tǒng)專業(yè)的編程知識(shí),且整個(gè)編輯過(guò)程為3D可視化，用戶一邊編輯一邊可以預(yù)覽ALPHA1S的表現(xiàn)，讓整個(gè)過(guò)程更加直觀。此外，Alpha1S還新增了“回讀”功能，用戶可直接在機(jī)身上編輯動(dòng)作，連接了機(jī)器人的Alpha1S手機(jī)APP能記錄Alpha1S每一個(gè)動(dòng)作的軌跡與角度的數(shù)據(jù)，由此再現(xiàn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)“回讀”，使編輯Alpha1S動(dòng)作時(shí)更加容易與人性化。表演當(dāng)晚，540個(gè)Alpha1S排列成9×15的4個(gè)方陣，為了讓每個(gè)方陣的Alpha1S能夠有3套不同的動(dòng)作以追求更佳的舞臺(tái)效果，技術(shù)人員共為其特意定制了12套舞步。每套舞步的設(shè)計(jì)都要考慮到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)幅度，同時(shí)還要配合上歌曲節(jié)奏，具有韻律感，著實(shí)是不小的挑戰(zhàn)。

藝人為了春晚馬不停蹄地排練，優(yōu)必選人為了春晚也是把工作馬力開(kāi)到最大。Alpha1S接到央視的邀請(qǐng)時(shí)距離春晚只剩下大約一個(gè)月，要在短短時(shí)間里使得540臺(tái)Alpha1S能在舞臺(tái)上發(fā)揮極致，研發(fā)人員面臨了前所未有的重大考驗(yàn)。優(yōu)必選相關(guān)負(fù)責(zé)人迅速反應(yīng)，精心選出技術(shù)部、研發(fā)部、設(shè)計(jì)部的36名員工代表組成春晚籌備小組，為表演“零出錯(cuò)”而奮斗。Alpha1S動(dòng)作的同步性和一致性是最棘手的兩大難題：

一，控制臺(tái)距離最遠(yuǎn)端的機(jī)器人達(dá)50米以上，要求信號(hào)的傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)及機(jī)器人接收信號(hào)的靈敏度高。研發(fā)部門專門為此更新了信號(hào)傳輸模塊，從之前適用于個(gè)人的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)普通藍(lán)牙傳輸模塊升級(jí)到可以一對(duì)多的無(wú)線傳輸模塊，信號(hào)傳輸距離從百米以內(nèi)到能同時(shí)覆蓋半徑5千米內(nèi)的540臺(tái)機(jī)器人；增加了控制機(jī)器人軟件的同步處理算法，使得540臺(tái)機(jī)器人之間的同步誤差能達(dá)到毫秒級(jí)別的處理能力。

二，為保證最佳拍攝效果，需要增加鏡頭內(nèi)的機(jī)器人排列密度，這意味著Alpha1S的間距要從之前的1×1m縮小到0.6×0.6m，但這很可能會(huì)使機(jī)器人跳舞時(shí)伸展空間不足，導(dǎo)致動(dòng)作混亂甚至引發(fā)倒下的骨牌效應(yīng)；四個(gè)方陣的機(jī)器人利用眼部LED燈組成“沖向巔峰”四字，要求每個(gè)Alpha1S的位移量足夠小才能在視覺(jué)上精準(zhǔn)突顯出字形。

間距小、位移小，加上Alpha1S的12套舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)都必須與音樂(lè)節(jié)拍協(xié)調(diào)且符合春晚舞蹈導(dǎo)演的要求，研發(fā)人員必須反復(fù)測(cè)試與調(diào)節(jié)機(jī)器人重心的運(yùn)動(dòng)幅度，確保每一臺(tái)Alpha1S的位移量都在要求以內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員則需要在演出前分秒必爭(zhēng)地有序解決機(jī)器人的運(yùn)輸、臺(tái)上固定位置擺放才能萬(wàn)無(wú)一失地控制Alpha1S眼部LED燈的亮滅狀況。

事后技術(shù)部的員工笑稱，連日來(lái)對(duì)540個(gè)Alpha1S從運(yùn)動(dòng)、姿勢(shì)、位置等方面，進(jìn)行單個(gè)調(diào)試，再到集體調(diào)試，循環(huán)往復(fù)，根本就顧不上要重復(fù)多少次，完美就是信念和目標(biāo)。

研發(fā)人員對(duì)Alpha1S進(jìn)行調(diào)試

技術(shù)“虎口”突破后，還有其他可能導(dǎo)致演出不完美的障礙或細(xì)節(jié)依然是優(yōu)必選人的“眼中釘。雖說(shuō)上臺(tái)表演的是540臺(tái)Alpha1S，但實(shí)際上需要準(zhǔn)備720臺(tái)機(jī)器人以防萬(wàn)一。兩周不到的籌備時(shí)間內(nèi)，研發(fā)部從設(shè)計(jì)到測(cè)試環(huán)節(jié)篩選出不同方案，涉及加工的機(jī)器人就有1000臺(tái)以上。時(shí)間緊迫也不能成為阻擋優(yōu)必選的借口，就在出發(fā)彩排前一天晚上，生產(chǎn)部還連夜通宵加工和測(cè)試，終于順利按時(shí)提供720臺(tái)達(dá)標(biāo)的機(jī)器人。明明把540臺(tái)機(jī)器人調(diào)整到最優(yōu)狀態(tài)就是100分，優(yōu)必選人偏偏要做到200分。

時(shí)間緊迫，優(yōu)必選人常常工作到午夜甚至通宵

他們還優(yōu)化了充電設(shè)備和信息發(fā)射器，專程運(yùn)載一次性可給一百個(gè)機(jī)器人充電的充電支架到現(xiàn)場(chǎng)，最大程度減少一切干擾因素，考慮得相當(dāng)周全。春晚之前寒潮肆虐，廣州還下起了百年難得一見(jiàn)的霰，優(yōu)必選的員工們?nèi)燥L(fēng)雨無(wú)阻地提前兩周到廣州電視塔央視春晚嶺南分會(huì)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)駐守，進(jìn)行多次彩排、調(diào)試，以求一切到位，盡善盡美。

由此可見(jiàn)，我們能看到Alpha1S在臺(tái)上的氣場(chǎng)堪比國(guó)慶大閱兵，絕非偶然，Alpha1S質(zhì)量過(guò)硬，支持人員實(shí)力配合，缺一不可。這540臺(tái)又萌又酷的Alpha1S機(jī)器人在2016央視猴年春晚上的動(dòng)人一刻，將值得被全中國(guó)、被人工智能界永遠(yuǎn)記住，相信不少有心人在春晚后已趕往商城要把它們永久珍藏紀(jì)念，Alpha1S不僅會(huì)給越來(lái)越多的人帶來(lái)歡樂(lè)，還有隱藏在每個(gè)機(jī)器人內(nèi)里那份無(wú)形的感動(dòng)記憶。