走路都會摔倒的小米“鐵大”機器人,終于學會了打架子鼓,似乎打的還不錯?
?大數據文摘出品
幾個月前,當小米宣布推出“鐵大”CyberOne人形機器人時,人們并不完全清楚小米究竟打算讓這款機器人做些什么。
大家的猜測是,小米現在不會說“鐵大”將有某種實際用途,而是將其作為一種探索可能性的方式,探索可以遷移到其它地方的實際應用技術。
令人驚喜的是,小米的機器人專家已經開始教會機器人做一些即使不是十分有用,至少也很吸引眼球的事情——比如打架子鼓。
從走路都會摔倒到自己學會打架子鼓
演奏的譜子其實是給“鐵大”輸入是一個MIDI文件,鐵大能夠將其解析為可以打出來的節拍。
然后,它會產生一連串與音樂同步的全身協調運動軌跡,讓末端的肢體必須確保鼓點準確地隨著節拍移動。
“鐵大”在這方面做得相當不錯。也許這可能不是超前沿的人形機器人研究,但是看看像小米這樣的公司在這方面的探索還是很有趣的。
這個項目的技術難點在于,當接收到長序列的鼓點時,“鐵大”需要為每個手臂和腿分配序列,并在硬件約束下生成連續的無碰撞全身軌跡。因此,研究人員需要提取基本節拍,并通過優化離線建立鼓點運動軌跡庫。然后,“鐵大”可以產生連續的軌跡符合任何鼓樂譜。
這種方法為 “鐵大”打鼓提供了更多的自由,演奏的水平只受到機器人技術能力的限制。
相比幾個月前,走路都會摔倒的“鐵大”,明顯在末端控制方面已經有了長足的進步。
“鐵大”的最新進展,為何要通過打鼓來演示?
小米機器人實驗室的高級硬件工程師就這一項目也接受了媒體采訪。
首先他談到了為什么小米會研發“鐵大”機器人,這包含三個原因:
- 第一個原因是,小米看到中國乃至全世界的勞動力大幅下降。盡管還有很長的路要走,但我們正在努力用類人機器人取代人類勞動力。
- 第二個原因是,小米認為人形機器人是所有機器人形態中技術上最具挑戰性的。通過對仿人機器人的研究,小米也可以使用這項技術來解決其他機器人形式的問題,如四足機器人,機械臂,甚至輪式機器人。
- 第三個原因是,小米希望成為中國技術最先進的公司,而人形機器人技術很性感。
至于之所以在這個過程中,會選擇打鼓來展示他們的研究,該工程師表示,在小米“鐵大”CyberOne于8月11日正式發布之后,我們從沒有機器人背景的公眾那里得到了很多反饋。他們更感興趣的是看到人形機器人做人類不能輕易做到的事情。
老實說,很難找到這樣的場景,因為大家都知道知道第一個原型機肯定會遠遠落后于人類。但是有一天,團隊中一位剛開始學習打鼓的工程師建議說,打鼓可能是一個例外。她認為,與新手鼓手相比,人形機器人在手足協調運動和節奏控制方面更有優勢。聽聞此言,團隊成員都覺得這是個好主意,而且打鼓本身也很酷很有趣,所以團隊決定選擇打鼓來展示鐵大的最新進展。
該工程師還透露,目前他們正在研發第二代“鐵大”CyberOne,希望進一步提高它的運動和操作能力。在硬件層面,也計劃增加更多的自由度,集成自主開發的靈巧手,并添加更多的傳感器。在軟件層面則會開發更加健壯的運動和視覺控制算法。
“鐵大”的誕生
8月11日,小米秋季新品發布會在京舉行,除了小米MIX Fold 2、Redmi K50至尊版等重磅產品首發,小米首款全尺寸人形仿生機器人CyberOne也正式亮相。
CyberOne是繼去年小米仿生四足機器人Cyberdog后,小米機器人Cyber家族的新成員,內部藝名“鐵大”,它具有高情商、可感知人類情緒,視覺敏銳、可對真實世界三維虛擬重建,“小腦”發達、可實現雙足運動姿態平衡,四肢強健、動力峰值扭矩300Nm等領先技術能力。
“CyberOne背后的智能、機械能力,全部由小米機器人實驗室全棧自研完成,背后有無數的軟件、硬件、算法的開發工作,投入巨大。”小米集團創始人、董事長兼CEO雷軍表示,CyberOne以人工智能為內核,以標準人形為載體,是小米對未來科技生態的一次探索,也是小米多元融合技術體系的新成果。
CyberOne身高177CM、體重52KG,是一款真正意義上的全尺寸人形仿生機器人。相比于仿生四足機器人而言,人形機器人機械復雜度更高,需要性能更強大的電機、更多的機身自由度、復雜的人形雙足控制算法。此次CyberOne支持多大21個自由度,并能實現各自由度0.5ms級別的實時響應,可充分模擬人的各項動作。
相關報道:
https://spectrum.ieee.org/humanoid-robot-xiaomi-cyberone
https://spectrum.ieee.org/xiaomi-robot-drummer
https://mp.weixin.qq.com/s/V5AjnZEBPL5oTBleLsgZ_w