能端茶倒水還會察言觀色，CES 這個人形機器人成了會場大明星

科技 01-12

能自由行走，還會端茶倒水聊天逗樂，這樣的家庭助手誰不希望有一個呢？

人形機器人一直是人類歷史中佔據特殊地位的存在。

從引發爭議的「辯論高手」索菲亞到波士頓動力的後空翻機器人，從斯皮爾伯格《人工智慧》中的「人類之子」到《機械公敵》里的「覺醒者」，無論現實或者科幻，對於外形酷似人類但不同於人類的機械產物，人類抱有非常豐富又複雜的情感。

或許是人類社會複雜性使然。當技術高速推進並極有可能創造出這樣的未來時空時，這些智能新物種到底會如何和人類相處？它們究竟將為人類帶來什麼？當問題越發深入，人就越容易產生不計其數的聯想，而這些聯想也無形中影響著整個人類社會。

在將至未至卻又近在咫尺的未來，基於人工智慧的機器人彷彿就在那扇門前和我們招手，而作為被好奇心驅使的生物，人類總能通過科技去尋找真正的答案。在 CES 2019 的現場，我們得以看到一些可能的答案，而回答者正是一台真正的人形機器人。

從輪式到仿人的跨越

當身高 1.45 米的人形機器人 Walker 在展區內像人一樣四處走動，親切而又自然的與人進行交互時，不僅僅是我，周圍的老外也露出驚訝的目光。這個擁有身體和四肢，依靠頭部攝像頭感知周圍環境的機器人可以輕易的在地毯、地板、大理石等不同材質地面的穩定行走，如果對面有人，它會打招呼或者聊上兩句，如果有人輕輕推它，它身體會晃動一下調整姿態，就好像有人不小心撞了你一下那樣。

「它現在才 3 歲。」優必選 CTO 熊友軍和團隊正在展台旁展示 Walker 新一代，作為工程師他已經不是第一次來到拉斯維加斯的 CES。但和去年那個還只有兩條腿沒有胳膊的 Walker 第一代機器人不同，今年的 Walker 變成了一個真正的人形機器人，優必選的機器人團隊用了三年時間，就把 Walker 進化成了現在這副模樣。

實際上，研發大型仿人機器人的難度之大，在行業內早有共識。不論是日本從上世紀 80 年代開始研發的 ASIMO 機器人，還是上世紀 90 年代建立公司的美國波士頓動力，都是這一領域深耕十多年的老手，但直到今天它們仍然距離我們生活很遙遠，就在於成本原因遲遲無法量產。

相較而言，優必選在 Walker 機器人身上只用了三年時間就做成如今這個能走會抬手，可以在家裡自由移動和人交流的樣子，而由於採用自主研發的伺服舵機、運動控制演算法、機器視覺等技術，過去高昂的成本終於得以降低，這正是優必選走進家庭的秘密武器。而在熊友軍看來，Walker 機器人之所以如此快速地成長起來，在於優必選選擇了一條屬於自己的獨特道路。

圖片來自 HONDA 和 Boston Dynamics 官方

「外觀上你可能覺得只是加了胳膊，加了頭，但實際上 Walker 有非常多的升級。」熊友軍告訴極客公園，在一年時間裡，Walker 機器人內部從硬體部分、演算法部分和人工智慧部分都有了巨大變化。

「首先是在硬體上，對 Walker 第一代的伺服舵機進行了升級。去年 Walker 只有腿的時候重量比較輕，今年增加的雙臂和頭部讓重量增加了很多，這對於舵機的要求更多了。實際上它在舵機的扭矩、功率、驅動方式等方面都有了變化。」

伺服舵機是優必選機器人的核心技術之一，為了讓機器人的關節能夠動起來，全世界機器人公司都在嘗試尋找行之有效的方法。本田 ASIMO 機器人使用的是電機伺服，波士頓動力採用的是液壓技術，但受限於成本目前很難實現量產，商業化之路漫長。

「我們一直以來都在這方面進行深度研究，優必選的 Walker 第一代是雙足機器人，現在我們在雙足上加上了身體和雙臂，全身具有 36 個高性能伺服關節。該伺服關節是一體化驅動單元，由無框力矩電機、精密諧波減速、驅動控制器及雙編碼器組成。在此基礎上，Walker 實現了平穩快速的行走和靈活精準的操作，使 Walker 新一代具備了在常用家庭場景和辦公場景的自由活動和服務能力，讓機器人真正走進我們的生活又向前邁進了一大步。」熊友軍這樣解釋道。

有了伺服舵機還需要好的演算法，就像運動員有了肌肉也需要掌握運動規律，Walker 新一代在演算法上的調整是伴隨整體改變而變化的。「這一次 Walker 加了很多力感測器和運動感測器，為了使 Walker 走起來更快更穩定，同時要適應外部環境的變化，演算法部分也要進行很多調整。Walker 在力覺反饋系統和柔性控制上有了很大提升，所以你能看到它能拿起桌子上的可樂而不捏碎它，實際上它需要明白可樂需要用多大的力度拿取。」

熊友軍告訴極客公園，在加了手臂之後， Walker 機器人面對的難題比以前更複雜也更多。由於要做到用手臂配合手掌作出各種動作。它也會涉及到「手眼協調」等技術。而優必選期望打造出一個能給人開門，幫人從冰箱拿可樂，可以端茶倒水的家庭服務機器人，所以對 Walker 新一代機器人在視覺、聽覺、空間知覺上都進行了升級。這是一台結合了諸多人工智慧技術的產物，也很可能進入未來人類家庭進行服務。

當人形機器人走進家庭

從 2008 年開始，優必選開始研發伺服舵機，在大扭矩、小體積高精確度方面進行嘗試，經過了消費級人形機器人 Alpha 系列、STEM 教育智能編程機器人 Jimu Robot 的嘗試，終於積累出屬於不同於其他機器人公司的獨特路線。

從 C 端開始，2016 年登上春晚的 Alpha（此後繼續擴展的 Alpha 系列如今的成員眾多），2017 年聯合迪士尼推出的第一軍團衝鋒隊員機器人，2018 年推出的悟空機器人，這些 C 端機器人的成功為 B 端積累了大量經驗。

智能服務機器人 Cruzr（克魯澤）則是優必選在 B 端的重要探索。2018 年 1 月 6 日，2150 台 Cruzr（克魯澤）機器人在居然之家上崗工作，它們在商場進行引導、提供智能服務，也是有史以來人工智慧機器人第一次嘗試大規模進入線下新零售的案例，最近 Cruzr（克魯澤）進入 Accor 雅高旗下巴西酒店以及泰國手機零售商 Jaymart，在 B 端新零售領域找到了新方向。

Walker 機器人項目從 2015 年開始。優必選在 2016 年與清華大學成立了智能服務機器人聯合實驗室，並邀請了清華大學趙明國教授擔任「人形機器人首席科學家」，同時還聘請了 IEEE Fellow、歐洲科學院外籍院士陶大程博士擔任「人工智慧首席科學家」，技術團隊的不斷強化，使得技術可以快速迭代更新。三年時間，Walker 機器人實現了快速成長。

「公司現在有一千多人，研發團隊差不多佔據一半左右。很難說具體有多少人具體參與了 Walker 的研發，這其中包括運動控制、智能舵機、語音交互、U-SLAM 導航、智能視覺等各方面，涉及到的基礎領域很廣，所以參與研發的人員非常多。」

Walker 機器人是面向家庭服務場景開發的機器人，同時也可以應用於智慧康養、商業服務和科研開發等領域。之所以將其定位為家庭服務場景，是因為讓機器人進入家庭，成為家庭重要的一員，是優必選從未改變過的目標。Walker 新一代是優必選為實現這一目標邁出的堅實一步。Walker 新一代的應用，包含兩個重要平台，一是機器人操作系統 ROSA，另一個是雲服務系統。而這兩個平台相互結合，讓 Walker 可以在家庭場景下發揮非常多的作用。

以此次重點展示的抓取物體的能力為例，雖然端茶倒水、從冰箱拿起一罐可樂這樣的事情在我們看來平淡無奇，都是任何正常人能輕鬆完成的事情，但對機器人的來說卻有著極大挑戰，也是 Walker 未來進入家庭場景需要克服的技術難點，熊友軍詳細介紹了其中的難度。

「比如機器人關節的柔順控制，因為要在家庭環境的場景中工作，所以它不能對人造成傷害，人碰到機器人時也需要它能有比較柔軟的動作。這和工業流水線上的機器人的固定的程式化動作是不一樣的。Walker 需要在開門、開冰箱、拿可樂的時候，有一個力的控制，而不至於把蘋果捏碎，或者把門把手弄壞。」

不僅僅是端茶遞水，伴隨著演算法的更新迭代，Walker 將能夠持續性進化，學會越來越多的事情來為家庭服務。另外，每當 Walker 機器人要運動時，它的手臂並不同於工廠中的機械臂那樣固定不變，而且是根據外部信息實時規劃的，這在演算法上是一個難點。「在家庭場景中抓取物品，搬運或者推拉，這些都需要實現對環境的判斷、識別，也要對包括物體的位置、姿態等進行識別，裡面有很多工作要做。」

Walker 機器人面向家庭場景的另一項能力在於 IoT 設備聯動。在 2017 年針對海外推出的 Lynx 智能機器人上，優必選就已經搭載了亞馬遜 Alexa 語音助手，因此具備了聯動控制智能家庭設備的能力。隨著 5G 時代到來，家庭設備的聯動將越來越密切，Walker 機器人也會成為家庭控制的中心，而這一點在過去的人形機器人身上也很少見到。

看得見的智能機器人未來

在見到這樣一個能四處行走，可以拿可樂、開門、端茶倒水的機器人表演後，現場不少媒體對 Walker 新一代機器人的成本和售價產生了好奇。不過熊友軍告訴我們，現階段 Walker 距離正式量產還有一段距離，但他期待的是「Walker 能以一台中級轎車的價格先走進一部分家庭，或者先在一些特殊場景發揮作用」，並且一步步走進普通家庭。

「現在它做的是一些簡單的事情，比如端茶倒水，從冰箱里拿東西，還有陪伴老人、小孩，最終我們希望它能成為一個智能管家。」目前來說，Walker 已有的功能也許還不一定可以完全勝任家庭管家的角色，熊友軍認為 Walker 新一代具備了在常用家庭場景和辦公場景的自由活動和服務能力，讓機器人真正走進我們的生活又向前邁進了一大步。「當然，現在的 Walker 機器人還處在服務機器人的早期階段，能做的事情都還是有限的，它的運動能力，它跟人交互的能力這些還需要完善。」

熊友軍認為，人形機器人一定會成為未來家庭場景中非常重要的角色，他說：「真正能融入家庭的一定是人形機器人，而不是現在的智能音箱或者輪式機器人，大家情感上能接受的一定是和我們比較相像的，是能被我們廣泛認同的機器人。」實際上，這種情感上的認同正是我們對於人形機器人一直以來保持不斷探索的深層原因，和智能音箱或者輪式機器人不同，機器人和人進行交互時最重要的不僅在於理性智能，更在於感性處理。

「我們在做的就是讓它能根據不同的對象來有針對性的交互，針對性的服務，這是我們考慮的地方。未來機器人更多的應該是情感交互，人形機器人是情感交互的很好的載體。」所以優必選同樣在 Walker 的機器視覺系統上下了很多功夫。

「它有視覺交互系統，所以能判斷人的狀態是什麼樣，家裡誰是爺爺奶奶，誰是爸爸媽媽哥哥姐姐，根據不同的人它會有不同的模式，可能對於小孩和大人，它的交互模式是不一樣的，交互情感也會不同。通過人臉識別和情感識別，它能去識別你是高興還是沮喪，所以針對這些情緒能主動進行一些交互，你不高興可能會給你唱歌或者講笑話，或者給你拿點好吃的過來。如果看到老人可能會陪伴一起聊天或者來播放一些戲劇之類的內容。

在優必選看來，有了情感識別的能力，機器人或許就不再僅僅是人們的工具，它能成為更好的夥伴一樣的存在。也許現階段，這些技術的商業化還需要時間，但它們將來一定會進入人們家庭當中。「硬體的成長成熟需要過程，商業化需要時間。優必選希望能引領走入家庭的這一過程，推動這個過程，所以我們希望把這件事做成。」在看得見的機器人未來世界，Walker 機器人的每一步對於整個行業來說都是很有意義的，我們也應該給它更多時間，就像採訪最後熊友軍所說：

「我們希望大家能把它當成一個小孩，三歲的小孩還需要成長和學習的過程。」