2019 春晚「未來之城」：從舞臺走向萬家的中國智造機器人
在過去，我們對春晚的認知是一個由小品和歌唱表演組成的晚會。
但隨著我國科研技術在近年取得長足進步，如今其實除了傳統的特色表演以外，由人工智慧、虛擬現實（VR）等高新技術組成的大秀，也在近年的春晚節目中成為了節目表的必備環節。
在 2019 年除夕夜的央視春晚深圳分會場的舞臺上，6 臺人形機器人組成的表演編隊成為了引爆全場的節目之一，這是優必選在今年 CES 上展出的大型仿人服務機器人 Walker 新一代。
實際上，如果我們從 2016 年「540 臺 Alpha1 機器人登上春晚」開始算起，其實今年已經是優必選第三次登上央視春晚的舞臺了。
科技正融入傳統節目，人工智慧成當紅主角
在 2018 年狗年春晚珠海分會場中，由上百臺無人駕駛汽車組成的表演編隊，8 字交叉地駛過港珠澳大橋，進行了一場高難度的無人駕駛技術大秀。
伴隨著車隊同行的，還有在海上縱橫穿過港珠澳大橋的無人艇、組成「海豚」形態跨越大橋的無人機編隊。
這是央視在春晚節目中，首次大規模使用無人駕駛系統表演，同時這也是全球首場「海陸空」無人駕駛技術的聯合展演。
在這些無人駕駛技術的背後，我們能夠看到無人駕駛技術已經突破了交通工具的種類，從最初的汽車發展到飛機，而且我們還能看到，國內的人工智慧技術已經取得了長足發展。
實際上，除了珠海的分會場，在北京的主會場中，我們同樣也能看到人工智慧技術在春晚舞臺上露臉。
但和分會場「海陸空」的並行陣容不同，在主會場表演的人工智慧產品要比無人駕駛的汽車、無人機更貼近生活一些。
這是優必選的 Jimu Robot 特地為 2018 年狗年春晚打造的「Jimu 汪汪」。
相比於我們過去曾接觸過的機器人教育產品，Jimu Robot 是一款集科學、技術、工程和數學教育的 STEM 教育（Science、Technology、Engineering、Math）智慧程式設計機器人。
它模組化的設計，能讓這款產品幫助青少年鍛鍊想象力和創造力，並將想象付諸現實展現出來。
在可程式設計功能的支援下，青少年使用者不但能夠將機器人拼成自己喜歡的造型，甚至還能通過在手機上的簡易程式設計，從而在遊戲中鍛鍊創造力和邏輯思維。
這便是人工智慧機器人的迷人之處——它是一個機器，但它卻漸漸開始融入到我們的生活當中。
春晚讓「3 歲」的 Walker 成長得更快
嚴格來說，此次登場的優必選 Walker 其實是優必選的 Walker 新一代機器人。
三年前，優必選內部開始立項 Walker 機器人的研發。
2016 年，優必選自主設計了一款 Walker 原型機；在 2018 年 1 月的 CES 上， Walker 第一代正式亮相。時隔一年，更先進的 Walker 新一代在今年初的 CES 2019 大會上被正式釋出。
相比於 CES 大會中的其他機器人產品，它是現場罕見且能入圍 CES 官方 The Best of CES 2019 的大型仿人機器人產品，優必選給它的定位是「走」進大眾家庭的服務機器人。
愛範兒曾在 CES 2019 上採訪過優必選 CTO 熊友軍，相比於 Walker 第一代 ，新產品除了在造型上「更像人」以外，在行為和功能上都做到了更進一步的提升和優化。
比如像最基礎的行走動作，新 Walker 機器人除了配備優必選最新的高效能伺服舵機，同時還升級了步態演算法，使得機器人能從容應對客廳、臥室等不同地面的行走問題。
實際上，為了讓 Walker 機器人在家居場景中活動更加自如，優必選在其身上安裝了 36 個高效能伺服關節，12 個被佈置在雙腿，另外 14 個被佈置在雙臂，8 個在雙手，還有 2 個被佈置在頸部。
但要注意的是，這次春晚的登臺表演和在 CES 的功能展示是兩碼事。
雖說優必選在 Walker 上已經克服了傳統仿人機器人的不少問題，但要將這款釋出不到 30 天的機器人零失誤編隊表演，這對於研發團隊來說，無疑是一次巨大的挑戰。
不同於過去已經發展成熟的其他機器人，Walker 新一代從釋出到登臺相隔只有不到一個月的時間，儘管優必選在之前就已經有讓 Walker 實現更多功能的計劃，但這些工作的原計劃，實際上是釋出的半年以後才會實現的。
然而，為了能讓表演順利進行，優必選的研發團隊在過去一個多月時間內對 Walker 的硬體及演算法進行了多番調整和測試。
正如演員登臺要做大量準備工作，Walker 在和觀眾見面前，也需要解決大量的技術難題。
需知，春晚舞臺是考慮晚會效果搭建的，需要 6 臺機器人呈編隊行進、跳舞，這便無形考驗了每個機器人的導航系統。面對僅有一個多月去準備春晚的研發團隊而言，大改機器人的內部結構已經來不及了。
因此在時間和成本的壓力下，研發團隊最後給出的解決辦法是：
在硬體層面上，登臺的每個 Walker 內部都加裝了多枚攝像頭，通過優必選的協同定位方案，機器視覺的技術，讓每一個 Walker 都能在複雜的舞臺環境中正常運作。
同時結合改良後的自研導航系統，讓登臺的每個 Walker 也能精準感知自己和同伴身處何方，並根據指令精準無誤地做出舞蹈動作。
不過在整齊舞蹈的背後，其實也少不了運動控制和步態演算法優化的功勞。
相比於前面硬體層面上的優化，如何讓機器人的動作更自然地像一個「人」，而不是一具生硬的機器，實際上這也是目前人形機器人領域中等待被攻克的難題之一。
幸運的是，歷經多年的迭代升級，Walker 的步態演算法已經有了相當紮實的基礎。
與此同時，研發團隊對負責機器人關節運動的伺服舵機和運動演算法都已經掌控成熟，這些在過去的技術積累，都讓團隊在短時間內優化機器人動作起到了很大幫助。
儘管將一件新品零失誤地展示在全球觀眾面前，看似是一項不可能的任務，但這個 40 多人的執行緒研發支援團隊最終還是將這個計劃半年後才能實現的工作，壓縮在一個多月的時間內完成了。
多臺機器人表演，比較關鍵的是通訊，由於機器人在表演時需要和音樂踩點進行，因此在舞臺上的 Walker 機器人都需要在有限的表演空間內零失誤地完成各種動作。
雖說 Walker 新一代是不到 1 個月前剛剛在 CES 上釋出的新產品，在通訊功能上比前代有顯著優勢，但面對多種通訊訊號交錯的現場環境，機器人在抗干擾方面的考慮要遠比普通家庭場景複雜。
比方說，機器人的訊號接收能力、訊號觸發機器人動作的及時性…… 這些都是連連相扣且需要精準到毫秒計算的環節，若有一個機器人出現失誤，那就會牽連到整個編隊。
所幸紮實的機器人通訊技術基礎，讓優必選能在短時間內完成了訊號控制與設計。
在這次登臺的 Walker 機器人中，研發團隊通過抗干擾能力更強的中長距離的無線調製解調技術方案，從而最大限度地避免了現場訊號的干擾。
而另一方面，研發團隊也對發射硬體進行了升級優化，通過方向性更強的發射天線和高功率高效能發射模組，確保舞臺上的機器人能準確接收來自後臺的訊號指令。
前面提到的種種困難，實際上只不過是技術難關的冰山一角。事實上，在過去的這 50 多天裡，研發團隊對登臺的 Walker 機器人進行了包括通訊、導航、步態演算法、伺服舵機等多項細節技術的改良及優化。
正所謂「臺上十分鐘，臺下十年功」，參演春晚讓 3 歲的 Walker 成長得更快了。
機器人是實現人工智慧的最佳形態
從最初的無人駕駛到我們眼前的智慧機器人，人工智慧技術在經過多年的發展後，在今天已經獲得了長足發展。
與此同時，人工智慧技術也不再侷限於單一裝置形態，它可以存在於汽車裡、也能存在手機裡，甚至也能存在於類似真人大小的服務機器人當中，使它融入大眾生活，成為人類日常生活中的一部分。
實際上，相比於最初我們接觸的「人工智慧語音助手」，我們能夠觀察到的一個趨勢是，人工智慧技術目前正在以不同的形態走進千家萬戶，而機器人將會是展現人工智慧技術最大價值的形態。
這一點其實我們從 Jimu Robot 就能看得出來，這款產品並不只是一個模組化拼接的積木玩具，但當我們賦予了它思考、執行指令的能力後，它就是一個集互動和程式設計教育於一身的機器人。
顯然，Jimu Robot 便是人工智慧與機器人融合的範例，它不但是人工智慧技術走進百姓家庭的一次嘗試，而且它還打破了人工智慧技術僅限於成年人的界限，讓青少年也能通過機器人去提升自身的知識和能力。
我認為，這便是人工智慧機器人在目前的最大價值。
其實 Walker 也是如此，雖然現階段人形機器人尚未能達到完美的階段，但它已經能將我們過去只存在於科幻電影中的情景展現出來。
儘管目前機器人還不能像人類一樣獨自生活，但經過過去的多次優化迭代，它們已經可以逐漸融入到我們的家庭場景，而且在 AI 自學習的幫助下，智慧機器人還擁有相當大的發展潛力。
外媒 The Robot Report 曾在今年 1 月選出了 「2019 年最值得期待的 10 大機器人公司」 ，在這 10 家行業翹楚當中，除了我們熟知的亞馬遜、微軟、英偉達以外，也包括了這次推出新 Walker 的優必選。
而從今年春晚深圳分會場用科技打造的「未來之城」我們也能看到，隨著我國航空航天、新能源、物聯網、智慧機器人在近年取得突破性發展，中國智造的科技產品越來越強，成為中國遞向市場的新名片，並在全球遍地開花，科技創新讓更多的好產品「走」進千萬百姓家庭當中。