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平昌冬奧會“北京八分鐘”研發團隊:讓中國機器人登上世界之巔
2018-03-07 07:35:37 來源: 人民日報
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  平昌冬奧會閉幕式上的“北京八分鐘”表演。新華社記者 李鋼攝

  2月25日,韓國平昌冬奧會閉幕式演出,“北京八分鐘”上演。24臺人工智能機器人控制著“冰屏”與24名輪滑演員,配合地面投影不斷變幻曼妙舞姿,驚艷世界。

  電視機前,沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎從沒這麼緊張過:冰面很滑,輪器摩擦力是否均勻?通信管控能否萬無一失?現場光線亂,機器人能否準確識別投影信號……

  直到畫面最終定格,曲道奎的緊張才化為興奮和自豪:這是世界上第一次多臺機器人與演員同臺共舞,實現了高科技與文化藝術的完美融合,短短8分鐘,濃縮了中國機器人行業近20年的努力。

  “太不容易了,就算在實驗室做都很難,更何況是面向全球電視直播。最早很多人都認為不可能完成。”新松公司副總裁、移動機器人事業部總裁張雷説。

  不可能如何變為可能?去年8月,北京冬奧組委看過新松展出的智能機器人,希望把原設計方案中推動“冰屏”的48人換為24個智能機器人。9月底確定整體方案時,表演成功率只有30%。

  新松移動機器人事業部副總裁卞瑰石記憶猶新:“和人一起演出的機器人不是單一技術,存在車體設計、輪器摩擦力、多傳感器融合、多臺機器人與人協同、舞蹈動作控制等復雜因素和戶外大風、低溫、通信幹擾等風險。”

  接還是不接?“行業領軍,新松不做誰還能做?為國擔當,沒困難無風險,還有什麼價值?”曲道奎對自己的團隊有信心,“新松有這個能力和自信,也必須承擔這個責任。”

  簽下“榮譽生死狀”,從技術攻關到第一臺原型機下線,再到全部演出設備聯調,整個團隊像上了發條。

  工作用機器人,設計線路一般是最短距離的直線,而要和人跳群舞,不僅要改為弧線,還要完成復雜的舞蹈動作,解決多機協同、人機協同的問題,這是智能機器人發展的最前沿難題。一臺機器人稍有延遲或動作偏差,整個演出失敗,路徑設計軟件和姿態控制算法全部要重新開發。

  戶外表演,機器人需要應對低溫、大風等不利環境。為了演出,北京昌平的彩排基地按照韓國平昌的演出場地以1:1搭建,新松機器人團隊與演員團隊的合練大多在戶外低溫環境下進行。

  技術與藝術的融合也是難題。“導演搞藝術,我們搞技術,導演的想法必須轉變為機器人能夠識別的數據。為了導演一句話、一個動作,我們經常要改一晚上。”新松公司移動機器人研究院院長于煥説,“剛開始,機器人跟表演隊員完全配合不起來,執行導演甚至提出放棄。就在設備發往韓國前十天,圍成圓圈動作中有一個機器人跑偏,差點從舞臺掉下來。我們立刻意識到導航算法還有問題,加了好幾個黑匣子分析數據,花了四五天才解決。”

  為了讓機器人在演員頻繁移動、場地復雜光照情況下“看”得見、“看”得準,團隊研制了全新的導航控制算法,精確度達到毫米級;為了讓機器人表演中同時接到指令,確保動作協調一致,網絡延遲的偏差被控制在毫秒級;為確保所有機器人正常接收指令,不受幹擾,機器人通信係統全部升級;為應對大風、低溫等惡劣環境,機器人可以抵禦零下30多攝氏度的低溫……

  “以前的大型國際演出,更多的是展示中華民族的悠久傳統、輝煌文化,而這次‘北京八分鐘’實現了高科技和文化藝術完美融合,讓世界重新了解中國,也認識了未來機器人與人的關係。”北京冬奧組委一位藝術家如是評價。(記者 何勇 胡婧怡)

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【糾錯】 責任編輯: 劉陽
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