在央視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)的語(yǔ)言類節(jié)目《奶奶的最愛(ài)》中，北京松延動(dòng)力科技集團(tuán)股份有限公司研發(fā)的多款機(jī)器人驚艷亮相，成為舞臺(tái)上的科技亮點(diǎn)。其中，與演員蔡明容貌高度相似的仿生人形機(jī)器人，以及活潑可愛(ài)的“機(jī)器人孫子”小布米及其“哥哥們”，為觀眾帶來(lái)了別具一格的表演體驗(yàn)。
據(jù)松延動(dòng)力團(tuán)隊(duì)介紹，仿生人形機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程充滿挑戰(zhàn)。項(xiàng)目啟動(dòng)之初，團(tuán)隊(duì)面臨的首要難題是頭部比例的調(diào)整。為確保上鏡效果，機(jī)器人頭部需較原有方案縮小30%，這意味著所有結(jié)構(gòu)件、機(jī)械件和電子件都要重新進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，團(tuán)隊(duì)最終完成了這一高精度任務(wù)。
唇形精準(zhǔn)還原是另一大技術(shù)難點(diǎn)。為使機(jī)器人口型與臺(tái)詞完美匹配，團(tuán)隊(duì)在唇部狹小空間內(nèi)集成了12個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并通過(guò)自研表情驅(qū)動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)了高難度動(dòng)作的細(xì)膩還原。這一突破解決了傳統(tǒng)機(jī)器人唇形僵硬的問(wèn)題，為表演增添了真實(shí)感。
在動(dòng)作設(shè)計(jì)方面，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)單純追求外形相似遠(yuǎn)不夠。通過(guò)增加脖子自由度至3個(gè)，并配備可微動(dòng)的手臂和軀體，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了頭部與身體的自然起伏，營(yíng)造出類似呼吸的動(dòng)態(tài)效果。這種設(shè)計(jì)有效降低了“恐怖谷”效應(yīng)，使機(jī)器人更具生命感。
參與演出的機(jī)器人陣容還包括“小頑童N2”、新一代雙足人形機(jī)器人“E1”，以及首次公開的消費(fèi)級(jí)機(jī)器人“小布米”。這些產(chǎn)品需在狹小舞臺(tái)空間內(nèi)完成空翻、側(cè)手翻等高難度動(dòng)作，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制精度提出了極高要求。
為適應(yīng)春晚舞臺(tái)的特殊需求，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)控制算法，提出300余種策略提升動(dòng)作精度。通過(guò)將機(jī)器人重心上移形成“球形”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了輕盈穩(wěn)定的高難度動(dòng)作。算法負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)：“只有確保每次動(dòng)作都精準(zhǔn)落在固定點(diǎn)位，才能避免影響演員走位。”
身高94厘米、體重17公斤的“小布米”在訓(xùn)練中展現(xiàn)了驚人潛力。它先后掌握了民族舞、機(jī)械舞等21種舞蹈，平均每?jī)商炀湍軐W(xué)會(huì)一種新舞種。團(tuán)隊(duì)通過(guò)動(dòng)作捕捉技術(shù)采集兒童舞蹈數(shù)據(jù)，并重定向到機(jī)器人進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練。在起跑動(dòng)作設(shè)計(jì)上，工程師摒棄了傳統(tǒng)擺臂方式，改為達(dá)到一定速度后再自然抬臂，使動(dòng)作更貼近真人。
為確保“小布米”的舞臺(tái)表現(xiàn)力，團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格控制腳部電機(jī)扭矩不超過(guò)10nm，落地接觸力不超過(guò)100n。這些精細(xì)設(shè)計(jì)讓機(jī)器人在跳躍、跨步時(shí)展現(xiàn)出活潑靈動(dòng)的姿態(tài)，甚至能完美復(fù)現(xiàn)大笑時(shí)跺腳的動(dòng)作細(xì)節(jié)。
松延動(dòng)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)以95后為主力，他們用創(chuàng)新技術(shù)打破了傳統(tǒng)機(jī)器人表演的局限。從頭部比例調(diào)整到唇形驅(qū)動(dòng)算法，從運(yùn)動(dòng)控制優(yōu)化到舞蹈動(dòng)作訓(xùn)練，每個(gè)環(huán)節(jié)都凝聚著年輕工程師的智慧與汗水。這些機(jī)器人的成功亮相，標(biāo)志著消費(fèi)級(jí)人形機(jī)器人技術(shù)邁入了新階段。
