机器人
小米公司的人形鼓手超越预期
当小米几个月前宣布其人形机器人CyberOne时,尚不清楚该公司打算如何使用它。外界猜测小米可能想用它作为探索技术可能性的一种方式,而非出台实际的研究结果。值得庆幸的是,小米的机器人研究者已经让它学会了一些不太实用但很酷的事:打架子鼓。
# 小编注:视频本身本身看起来较为平淡,就没有搬运了。
本次表演输入MIDI文件,机器人能解析成鼓点。它会生成与音乐同步的全身轨迹长度的序列,由于末端机械臂必须准确按照点击节拍,这点相当棘手。CyberOne 在整个鼓组来回穿梭时表现不错。虽然不是超前沿人形机器人研究,但我们仍有兴趣看看小米等公司在做什么。我们请小米机器人实验室高级硬件工程师Zeyu Ren 回答几个问题。
IEEE Spectrum: 那么为什么小米要研发人形机器人?
Ren: 三个原因。首先,我们正看到中国乃至全球劳动力出现巨大下降,我们正努力用人形机器人取代人力,尽管还有很长的路要走。其次,我们认为人形机器人技术最具挑战性。通过研发人形机器人,我们还可以将这项技术应用于其他机器人形态,如四足机器人、机械臂甚至轮式机器人。最后,小米想成为中国技术最先进的公司,而人形机器人很酷。
你为什么选择打鼓来展示你的研究?
Ren:8月11日小米CyberOne正式发布后,我们收到了不少没有机器人背景的公众反馈。他们更感兴趣通过观看机器人做出人类无法轻易完成的事情来理解。说实话,要找到这样的场景还是比较困难的,因为我们都知道CyberOne的第一代原型还远不及人类。因此,我选择了打鼓作为演示,因为这对人类来说不是轻而易举的。但有天一位刚打鼓的工程师提出,鼓玩打鼓可能是个例外。她认为与初学者相比,人形机器人在手脚协调运动和节拍控制上有更多优势。我们觉得这个想法不错,而且打鼓本身也很酷炫有趣。故此,我们选择打鼓来展示我们的研究。
这个研究最具挑战性的部分是什么?
Ren:当接收到长序列的鼓点时,CyberOne需要为每个手臂和腿分配序列,并在硬件约束下生成连续无碰撞的全身轨迹。因此,我们提取基本节拍,并通过优化离线建立我们的鼓点运动轨迹库。然后CyberOne可以根据任何鼓谱生成连续轨迹。这种方法为CyberOne演奏鼓提供了更大的自由度,只受机器人能力的限制。
你希望这项研究能帮助机器人将来做出什么不同的事情?
Ren:打击乐需要CyberOne来协调全身运动以达到快速、准确且大范围的运动。我们首先要找到机器人在硬件和软件方面的极限,为下一代设计提供参考。此外,通过这项研究,我们已经形成了完整的自动打击乐方法,用于机器人演奏不同的歌曲,这种经验也有助于我们更快地实现其他演奏乐器的机器人开发。
你下一步要做什么?
Ren: 我们正在开发CyberOne的第二代产品,希望能够进一步改善其运动和操纵能力。在硬件层面,我们计划增加更多的自由度,集成自主研发的灵巧双手,并增加更多的传感器。在软件层面,我们将开发出更强大的运动和视觉的控制算法。