优必选在 CES 上发布了一个真·家庭服务机器人

这可能是第一个走进你我家里的大型仿人服务机器人。

2019 年 CES 上，优必选发布了 Walker 新一代机器人。它身高 1.45 米，体重 77 千克，走起路来四平八稳，还能和人打招呼，科幻感十足。在家里面，它可以帮忙开关门、拎东西、端茶倒水，还能控制智能家居设备。

优必选展位

前后走

绕圈走

打招呼

Walker 机器人是优必选“让机器人走进家庭”愿景的主力产品，曾经在 2018 年 CES 上亮相。当时，Walker 还是一个大型双足机器人，“胸以下全是腿”。

（从左到右分别是：2017年原型、2018年CES亮相产品、2019年CES发布产品）

今年亮相的 Walker 新一代，外形上最大的改进是加上了双臂。这是优必选一开始就规划好的演进方向。2018年优必选在 CES 上展示 Walker 第一代的时候曾表示：“2018 年会加上手臂，动作复杂度会很高。”

(Walker 新一代介绍视频）

增加双臂，更人性化

Walker 新一代的双臂分别有 7 个自由度，可像人的手臂一样运动。得益于优必选自研的伺服舵机和结构设计，Walker 新一代的单臂伸展时可承受 1.5kg 的重物（拎东西），双臂伸展时可承受 3kg 的重物（拎东西），双臂合作下最大可以举重10kg。

帮人拎包

放包

拿伞

它的手具备 4 个自由度，且具有极高的控制精度，可以弹琴、写字、画画。

值得一提的是，它的双臂还有柔顺控制特性，感应到外界的对抗力会避让，受力改变位置后也可自动复位。

感应到外力会进行避让

（手臂受力改变位置可复位）

增进双臂后，Walker 新一代外观更加人性化。“机器人具有人形化的外观非常重要，这是与人类建立情感联系的基础，在此基础上，那些与人类相同的行为举止，才能触发人类的同理心，进而取得彼此的信任。”优必选 CTO 熊友军告诉 PingWest 品玩，“同时也只有人形机器人才能完全适应人类环境，才能真正无障碍的融入人类生活，包括上下楼梯、过街障碍，或在起居固定的地面行走，而无需专门为机器人去设定一个使用环境。”

Walker 细节

一个人形机器人的自我修养

优必选告诉 PingWest 品玩，Walker 不是一个概念机器人，将来会真正商业化。对商业化的人形机器人来说，有一个核心零部件叫伺服舵机。这个零件起到控制机器人运动的作用。

熊友军告诉 PingWest 品玩：“波士顿动力用的是液压技术，很难商业化和量产。为了实现商业化，优必选选择了自主研发伺服舵机，不仅可以把成本降下来，还能拥有自己的核心技术。”

2008 年起，优必选就开始研发伺服舵机，在 2012 年取得突破，并在 2018 年全新研发了大力矩伺服舵机。在 CES展示的Walker新一代的躯体里，有从 2.5Nm 到 160Nm 的系列伺服舵机作为驱动单元，速度可以达到 60r/min（60 转/分钟），支持位置模式、速度模式和力矩模式三种控制方式。

除了 “伺服舵机”，同样对人形机器人至关重要的是运动控制。“它决定了机器人如何实现直立行走，能否精准地完成复杂动作，以什么样的姿势行动能最小限度的消耗电量。没有运动控制算法的人形机器人，就只是个强壮的身体，不会打篮球，踢足球技术也不行。”优必选创始人周剑在媒体报道上表示。

全身运动控制

在运动控制上，Walker 可以实现：1.在复杂地形灵活行走，2.具备优良的自平衡能力，3.可以实现手眼协调操作， 4.柔性安全交互。

复杂地形灵活行走方面，Walker 通过步态规划与运动控制，能够在地毯、地板、大理石等不同材质地面上稳定行走，同时能适应障碍物、斜坡、台阶、不平整地面等复杂环境，从而满足家庭日常场景的使用。

在站立或行走过程中，如果受到外部冲击扰动或惯性扰动时，Walker 可以通过腿部的柔顺控制调整自己的本体位置和姿态，从而可以保持自身平衡。当外部扰动过大，还可以通过调整落足点来获得平衡。

手眼协调操作方面，Walker 借助一对七自由度机械臂，可实现更大的手臂操作空间。并且，通过与自身视觉感知、力感知的配合，Walker 可以获得外部运动物体的位置及姿态信息，实时地配合运动物体进行相应的操作。

此外，Walker 还实现了全身柔顺控制。当 Walker 受到外部冲击时，可以使自身不受到伤害。基于全身柔顺控制，Walker 的零力模式可以拖动示教，让机器人学习并完成复杂任务。比如：在零力模式下，人手引导机器人做舞蹈动作，机器人可以学习后复现动作。

对于人形机器人来说，实现零力模式下拖动示教，可以让他们更快更简单的学习操作任务，更便捷地服务家庭及商用场景。

零力模式

能走能动还不够，机器人还需要一张地图告诉它，哪里可以走，哪里需要避开障碍物。对 Walker 来说， U-SLAM 视觉导航避障就是“地图生成器”。SLAM（同步定位和地图构建）技术被称作机器人的小脑，而 U-SLAM（立体导航避障系统）是优必选的自主研发的系统。

基于 U-SLAM，Walker 可以获得外界环境中更加丰富的诸如轮廓、颜色、深度等信息，无需在环境中使用标记物等帮助 Walker 进行定位，从而提高了对运动物体的抗干扰能力。

主动避障技术会让 Walker 在避障时考虑障碍物的运动状态，同时自身的路径规划器会根据预测的障碍物运动轨迹及已有地图信息，在时间和空间两个维度上规划出避障导航的最优路径。

除了运动能力，Walker 还具备视觉识别和智能交互特性。Walker 可以在复杂背景环境中检测识别相应的人脸、物体和场景，协助用户自主控制灯光、电器、插座等常见家庭设备。在 CES 展会上，优必选就展示了通过语音交互让 Walker 控制厨房上方的灯开关以及开关窗帘。

Walker 控制窗帘开关

Walker 在家里可以干什么？

上述诸多能力综合起来，Walker 新一代已经具备了实质落地的条件。优必选计划先推出 Walker 的科研版本，与全球的科研机构、高校等合作开发，加快人工智能和机器人的发展进程。除了科研开发，未来 Walker 还将在家庭服务、智慧康养、商业服务等场景落地。

在家庭里，Walker 灵活的移动能力，能让它自由行走，即使遇到楼梯也能畅行无阻。

增加双臂后，它可以取放多种物品，比如开关门、拿日常生活用品、拎包、开冰箱取饮料、端茶倒水。

开门迎接

开冰箱

拿可乐

递薯片

Walker 也可以作为家庭智能控制中心，帮用户完成智能家居控制。

智慧康养方面，Walker 机器人不仅可以为老人提供陪伴和服务，还能帮老人取东西、拎重物、开关门。在康养机构、医院等应用场景中，Walker 还可以寻访问诊和查房巡逻。值得一提的是，作为大型仿人机器人，Walker 还可以通过领舞跳操帮助老人康健疗养。

商业服务领域，Walker 可担任客服和接待的工作，回答常见问题和指引流程。由于具备人脸识别技术和数字监控系统，它还可自动扫描来访人员，收集数据并进行分析。

此外，Walker 基于自研的机器人操作系统 ROSA 和 Android 进行开发，具备通用便捷的开发环境。优必选开放了大量的传感器接口和控制接口，方便第三方科研机构进行开发。并且，优必选还提供了标准硬件平台，让科研人员专注于软件算法开发，降低科研入门门槛。

优必选告诉 PingWest 品玩，目前正在加快研发进度，希望能早日把 Walker量产上市。此外，也在测试 5G 通信应用，将来 Walker 在云计算、IOT（物联网）、NLP（自然语音交互）等领域都可以切换最新通信技术。

source:pingwest
2019-0110