小米首款全尺寸人形仿生機(jī)器人正式亮相

在今年 8 月份的一個發(fā)布會上，小米首款「全尺寸人形仿生機(jī)器人」——CyberOne?手拿一朵小紅花正式亮相。

CyberOne，小名「鐵大」，高 1.77 米，重 52kg。8 月份亮相時，它「剛剛學(xué)會走路，下盤還不太穩(wěn)」，手部也無法承擔(dān)太復(fù)雜的工作。盡管如此，雷軍還是強(qiáng)調(diào)了小米在機(jī)器人領(lǐng)域的投入和決心：「CyberOne 的 AI 和機(jī)械能力都是由小米機(jī)器人實驗室自主開發(fā)的。我們在多個領(lǐng)域投入了大量研發(fā)資金，包括軟件、硬件和算法創(chuàng)新?！?/p>

幾個月過去，我們又得到了關(guān)于「鐵大」的新消息，它剛剛學(xué)會了一項新技能——打架子鼓。 據(jù)悉，打鼓表演輸入的是一個 MIDI 文件，「鐵大」可以把它解析成鼓點，然后便會生成與音樂同步，并且和歌曲長度相協(xié)調(diào)的全身軌跡序列，這并非易事，因為末端執(zhí)行器必須確保準(zhǔn)確地按節(jié)拍打鼓。在這一方面，「鐵大」做得相當(dāng)不錯，即使有些地方需要他迅速地來回移動鼓槌。 ? 這可能不算特別尖端的人形機(jī)器人研究，但看看像小米這樣的公司在做什么仍然非常有趣。為此，IEEE Spectrum 請小米機(jī)器人實驗室的高級硬件工程師任賾宇解答了幾個問題。

IEEE Spectrum 小米為什么要研究人形機(jī)器人呢?

任賾宇：有三個原因。首先，我們看到中國和全世界的勞動力都在大幅減少。我們正在努力用人形機(jī)器人取代人類勞動力，盡管這道阻且長。其次，我們認(rèn)為人形機(jī)器人是所有機(jī)器人形式中，最具技術(shù)挑戰(zhàn)性的。通過研究人形機(jī)器人，我們也可以利用這項技術(shù)來解決其他類型機(jī)器人的問題，比如四足機(jī)器人、機(jī)械臂，甚至輪式機(jī)器人。最后，小米想成為中國技術(shù)最先進(jìn)的公司，而且人形機(jī)器人很有吸引力。

IEEE Spectrum：為什么選擇以打鼓的形式來展示你們的研究?

任賾宇：8 月 11 日，小米官方發(fā)布 CyberOne 之后，我們收到了很多公眾的反饋，大部分人都不具備機(jī)器人研究的背景知識，他們更希望看到的是，人形機(jī)器人做一些人類無法輕易做到的事情。老實說，實現(xiàn)這一點相當(dāng)困難，眾所周知，首個 CyberOne 的原型遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人類。 但是有一天，我們一位剛開始學(xué)習(xí)打鼓的工程師提出，打鼓可能是個例外。她認(rèn)為，相比于新手鼓手，人形機(jī)器人在手腳協(xié)調(diào)和節(jié)奏控制方面更勝一籌。我們都認(rèn)為這是一個好主意，打鼓本身就非?？幔埠苡腥?。所以我們選擇通過打鼓來展示我們的研究。

IEEE Spectrum 這項研究中最具挑戰(zhàn)性的部分是什么?

任賾宇：最具挑戰(zhàn)性的部分是，當(dāng)接收到鼓點的長序列時，CyberOne 需要為每只手臂和腿分配序列，并在硬件限制下生成連續(xù)的無碰撞的全身軌跡。因此，我們提取基本節(jié)拍，并通過優(yōu)化離線地構(gòu)建我們的鼓點運(yùn)動軌跡庫。然后，CyberOne 就可以生成連續(xù)的軌跡，并且與任何鼓的分?jǐn)?shù)一致。這種方法給 CyberOne 打鼓提供了更多的自由度，并且僅受到機(jī)器人能力的限制。

IEEE Spectrum：你希望這項研究能在未來幫助你們的機(jī)器人做哪些不同的事情?

任賾宇：打鼓需要 CyberOne 協(xié)調(diào)全身動作，以實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、大范圍的運(yùn)動。我們首先想要找到我們的機(jī)器人在硬件和軟件方面的局限性，為下一代的設(shè)計提供參考。同時，通過本次研究，我們形成了一套完整的機(jī)器人演奏不同歌曲的自動打鼓方法，這一經(jīng)驗也有助于我們更快地解鎖機(jī)器人演奏其他樂器的技能。

IEEE Spectrum：接下來有什么計劃?

任賾宇：我們正在研發(fā)第二代 CyberOne，希望進(jìn)一步提高它的運(yùn)動和操縱能力。在硬件層面，我們計劃提升自由度，集成自主研發(fā)的靈巧雙手，并增加更多的傳感器。在軟件層面，我們將研發(fā)出能更好地控制運(yùn)動和視覺的算法。

編輯：黃飛

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