“力”的灵活掌控、“时间”的精准配合,专家
发布时间:2025-11-11 09:14
【环球时报记者 陈子帅】11月9日,第十五届全运会(以下简称“全运会”)开幕式在广东奥林匹克体育中心举行。开幕式上,人形机器人演奏了2000多年前的铜管乐器。机器人到底如何能像人类一样有节奏地敲打打击乐器呢?其背后有何技术挑战?相关人形机器人专家告诉《环球时报》记者,最大的难点在于机器人“力量”的灵活控制。不仅仅是“敲”,而是“敲得好”。每次打击都必须达到高精度。据报道,全运会开幕式运营总监张树荣表示,用弹道器击打机器人是“精准打击”,“其难度是世界上前所未见的”。即三个机器人必须按照旋律完成表演音乐的每个音符都必须击中句子。根据高、中、低音的不同,音锤的落地点也不同。 深圳市人工智能与机器人研究院仿真智能中心主任刘少山10日接受环球时报记者采访时表示,仿人机器人精准击打铜器的挑战主要体现在三个方面。首先,为了让铜管乐器发出准确、优美、稳定的声音,每次敲击都必须非常精确。声音是由击打的位置、力度和角度决定的,没有“雷同”的余地。这就需要机器人本体具备高刚性的机械结构和高精度的伺服驱动,再加上编码器、扭矩控制等技术,保证锤子末端在指定的时间降落在指定的位置,指定的轨迹和指定的速度。其次,这次表演不是一两次的演示,而是一个长达几分钟的长序列。数百甚至数千次的打击乐必须保持稳定的节奏和均衡的力度。这就要求系统在整个程序中不断进行高频闭环控制,对抗热漂移、机械微变形、支架振动等因素带来的累积误差,避免出现“越走越精度”的情况。只有通过完善的投掷规划、状态监控和纠错能力,才能在大型文体赛事直播环境中经受住场景和摄像机的放大镜般的考验。第三,多机器人的协同性能。为了保证整体画面和声音的一致性,多机系统必须运行在同一时基上,实现毫秒级的同步离子。场景通常依靠统一的主控系统发出节奏和触发信号,并通过本地低延迟网络连接各个机器人,确保不同机器位置的攻丝动作在时间和空间上高度一致,同时避免机械轨迹之间相互干扰的风险。面对诸多挑战,另一位仿人机器人专家10日对《环球时报》记者表示,从性能难度来看,制作乐器的机器人“与我们在工厂流水线上看到的做焊接、焊接的机器人完全不同”。他表示,工厂机器人的主要工作是“重复”,即在固定轨道上对固定物体进行固定动作。开幕式机器人的主要任务是“表演”,是艺术与科技的结合。专家表示,最大的困难在于“权力”的灵活掌控。 “这不仅仅是‘击打’,而是‘敲击道具’厄尔利'。铜管乐器发出的声音对敲击的力度、速度和角度非常敏感。力太小,声音就发不出; “用力太大,声音会‘爆炸’,音调会出错,重要仪器可能会损坏。”他进一步解释道,在工业中,机器人追求“刚性”和“精确度”,比如将焊接一个零件的误差控制在0.1毫米以内。但在舞台上,追求的是“柔性”,机器人需要有类似于人类“感觉”的力反馈控制,必须感受到接触的瞬间并准确输出。 “轻、慢、急”,这对机器人的控制和技术来说是一个很大的挑战,它们必须与现场演员的所有背景音乐同步,任何一个“跳跃”或“减慢镜头”的机器人都是一个。开幕式表演中的明显错误。要实现这种大规模、高精度的“集群智能”协作,对于中央控制系统及其背后的网络通信的低延迟和稳定性要求都是一流的。第三个难点在于“准确”适应环境。对于大型体育场馆的开幕式来说,现场环境比实验室更为复杂。光照、温湿度以及可能存在的电磁干扰与实验室中不同。机器人需要准确定位印地语常规和非标准铜管乐器的显着点,不得出现偏差。这通常需要在第一阶段依赖高精度的视觉识别系统或过于复杂的物理空间校准。如此宏大的场景下,确保每个机器人在长期运行过程中稳定无差错,对工程和集成都是巨大的考验技能。专家总结称,此次演出并非为了炫技,而是纯粹的“人工智能+高端制造”展示。 “这说明我们的机器人技术正在从单纯要求‘严谨’发展到要求‘灵活’和‘智能’的更高级阶段。” 能够演奏乐器有哪些应用场景?据介绍,负责全运会开幕式表演的三台机器人是国内机器人公司YoUBi最新推出的Walker S2人形机器人。该机器人公司相关负责人告诉《环球时报》记者,这三款机器人均搭载了该公司最新的算法。我们自主研发的手部标定、运动学标定、末端载荷识别、全身力量与位置混合控制等关键技术,结合了高能机器人运动监控能力。前述机器人专家还表示,大部分演示(包括全运会开幕式的表演)都是“在高度结构化和程序化的环境中展现的结果。真正的通用智能和自主反应说明了整个行业交互时没有人类意义”。不过,专家解释说,这绝不是“编辑”能力,而是“表现”。是人形机器人商业化的基础。为下一步工商实施打下了坚实的基础。 ”“在实体智能领域,主要也是最困难的事情是让机器人变得更聪明。
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