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当前，仿人服务机器人已经进入商业领域和教育领域，也在慢慢的走进家庭。未来，这些机器人可能如同科幻电影里描绘的那样，会走进家庭，与主人进行情感交流、帮忙打理家务甚至是做饭洗衣…… 现在，4岁的机器人Walker就在不断迭代升级中。 Walker是优必选科技推出的大型仿人服务机器人，自从在2019央视春晚惊艳亮相之后，凭借类人的外表、硬核的技术，Walker在国内外各大展会上频频C位出道，实力圈粉。 在CES 2019上，表演开冰箱门、跳舞、递伞、关门，萌化众人心： 在2019世界机器人大会上，表演取饮料、倒饮料、写字、打招呼，受到参会领导、嘉宾、媒体热烈关注。 Walker最新迭代版本亮相 在近期举办的2019机器人国际学术顶会IROS上，Walker最新迭代版本亮相，让我们一睹为快吧： 关于Walker这次的技术升级，昨日，小编对优必选科技的Walker研发团队进行了采访，了解到Walker此次更新的功能主要有：类人步态行走、上楼梯、力控擦桌子、推车、动作模仿、静态平衡控制、全身柔顺控制、打太极、视觉伺服、自主避障抓取。看得出这是一次全面的升级！下面小编就从技术角度为大家一一说明： 类人步态行走 前代的Walker都是平脚掌行走，也就是机器人的脚面相对于地面一直是平行状态，这样行走方式相对简单、容易实现，但受限于腿长、关节限位等因素，使Walker的最大速度受到了限制。 研发团队本次对Walker的行走步态进行了优化和升级，使其行走状态更接近于人类行走，最大行走速度也有了提高，目前Walker最快行走速度可超过2km/h。关于电池续航能力，优必选科技表示Walker可以连续行走（运动）2小时左右，在非连续运动状态的时候，电池续航3小时左右。 上楼梯 第一代Walker展示过其上下楼梯的能力，但是初代的楼梯算法是静态稳定的，以致使上下楼梯的速度非常缓慢。最新版本的walker在增大关节的运动范围的同时，升级优化了上楼梯的算法，实现了一秒一个台阶的楼梯步态，运动速度上已非常接近于人类速度。另外，类人步态的引入也使得上楼梯过程更自然顺畅了。 力控擦桌子 力控技术是机器人与人和环境安全交互的关键技术，纯位置控制的机器人以固定动作硬碰硬的对外交互很容易伤到人、周围环境以及机器人自身，最新版本的Walker加入了力位混合控制方法，能够精确控制Walker手掌和外界接触的力的大小，使交互过程更加安全。Walker擦桌子的过程中，可以保持较为合适的力将板擦在桌子表面摩擦，将笔迹擦除干净。 推车 机器人的双臂协同能力对于机器人完成各种任务非常重要。在推车过程中，Walker可以协同双臂末端轨迹、足端末端轨迹、机器人质心位置和对小车的作用力，通过算法满足对地面和小车的同时接触约束，推动小车按照机器人自主生成的轨迹行走。推车过程中，双臂保持一定柔性，以适应地面和小车的轨迹误差，保证机械臂和小车之间不会产生异常的作用力。 动作模仿 机器人的动作生成通常有几种途径，通过用户界面的三维模型拖拽生成、通过开发者自主规划的轨迹生成、或者通过对实体机器人实时记录位置来生成。但是这些方法所产生的轨迹通常并不是类人的自然轨迹，较为生硬和怪异。所以研发团队通过提取人的实时姿态，将人类自然运动所产生的轨迹映射到Walker上，使得Walker的动作更加自然流畅，增加人形机器人的表现力。 静态平衡控制
平衡问题是足式人形机器人面临的最大问题，本次展示的是Walker机器人的静态平衡能力，Walker可以自主寻找整体重心位置，使机器人在静态情况下始终具有最大的稳定裕度，因此可以承受非常大的外力干扰，而始终保持稳定状态。在展示中，可以看到在Walker的双臂上分别挂上6kg和10kg的负载， Walker会非常平稳的调整自身的姿态，保持加载外力后的稳定。 全身柔顺控制
力控性能是机器人的关键性能指标之一，全身柔顺控制即展示了Walker的力控表现。本次Walker展示的太极、瑜伽功能是在考虑机器人整体平衡的基础上，对机器人整体重心位置做了实时控制，以保证机器人整体的稳定裕度，降低了机器人在做动作过程中摔倒的可能性。 视觉伺服
视觉伺服是机器人进行操作抓取的关键技术，机器人通过实时识别目标物体的位置和姿态，实时调整手掌的抓取位姿，以保证整个操作过程更加稳定、可靠。在展示中，Walker末端机械手可以在跟随杯子不停变动位置和姿态的同时，完成将水倒入水杯的任务。 自主避障抓取
Walker可以通过胸前的RGBD采集物体的位置信息，通过胸前的深度相机看见和判断物体所在的范围，然后就可以通过自主运动规划去抓取了。研发团队表示，Walker在抓取的过程中，一方面会主动规划路径以避开环境障碍物和避免自身碰撞到达目标点，另一方面也会考虑轨迹的平滑与最优。 “总结来说，Walker新一代自年初在CES 2019首次亮相后，拥有了更流畅的运动性能、更安全的柔性交互、更智能的环境感知。“优必选科技表示。 在操作层面，Walker在上一版本伺服跟随的基础上，可以根据目标物体的位姿变化更好地调整自己执行任务的轨迹，从而可以在动态环境中完成更加复杂的任务。通过和感知系统的结合，Walker在执行操作任务的同时，可以自主进行运动规划，避开环境障碍物及自身关节完成任务。 我们也看到了Walker通过静态平衡控制及全身柔顺控制，以更好的协调环境的影响和自身的稳定。通过动作模仿，Walker产生了更加自然拟人的运动。 这太极打得是有板有眼
大型仿人服务机器人需要深度融合复杂精密的机电技术，灵活安全的运动控制技术，智能的感知和深度的认知技术，要让Walker走向应用无疑需要非常多的探索和积累，优必选科技表示，Walker计划应用的场景包括家庭服务、商业服务和科研开发，Walker目前已面向科技馆、展览馆、高校等相关方展开了合作。 人形机器人离家用更近一步 今年1月，机器人和智能系统领域媒体The Robot Report评选出“2019年值得关注的5大人形机器人”，Walker作为唯一一款由中国企业打造的机器人入选，展示了中国在机器人和人工智能领域的创新实力，其他4款机器人为：波士顿动力-Atlas、AgilityRobotics-Cassie、丰田-T-HR3、本田-E2-DR。 仿人机器人技术光芒的背后，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，Atlas虽总是不断给我们惊喜，但商业化方面并没有消息。 记得2000年Asimo首次亮相时，能直立行走的它对科技界来说已经是个不小的惊喜。后来，Asimo拥有了更多的技能：下台阶、弯腰、捕捉人的位置信息、与人交流、踢足球、跳舞、表演手语等等。 与Asimo相比，Walker成本可控，目标场景定位更加清晰，可以更有针对性的提供稳定可靠的解决方案。目前已在探索商业化应用。 而与需要几百万美元成本的Atlas相比，Walker则装载了优必选完全自研的全新高性能伺服舵机，在保持高性能和高可靠性的同时，降低了整机成本和系统复杂性，从而提升了商业化的能力。 ASIMO、Atlas等机器人的运动能力在目前的技术阶段与硬件能力等关系密不可分，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也有着非常重大的意义。 试想一下这样的场景：未来的某一天，人类不仅可以和Walker一起在家中打太极、做瑜伽，还能一起畅快的聊天，一起写字、作画和舞蹈。在人类生病的时候，Walker还能端茶送水，带来贴心的照顾。 优必选Walker作为全国最早一批研发成功的大型仿人服务机器人，其在央视春晚的首次亮相，让全国人民看到了中国机器人企业在机器人前沿技术研究上的突破，优必选更是一次又一次向全世界展示了中国机器人创新科技的硬实力。 最后送上一段4分钟的视频，更为完整的介绍了Walker本次的功能升级： 让我们一起期待Walker的下一次更新迭代吧！ END 招聘内容编辑 |
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