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欧亚国际APP:人工智能身外化身的未来我们与宇树科技创始人王兴兴聊

来源:欧亚体育官网 作者:欧亚体育官网登录

  即存在实体、并支持物理交互的智能体,可以像人一样交互感知环境,进行自主的决策和行动。机器人作为“具身人工智能”的理想载体,有望引领AI变革的其中一个新方向。

  机器人产业发展已久,传统机器人已形成千亿规模的赛道。其中以人形机器人为代表的双足机器人备受关注,马斯克甚至表示特斯拉的长期价值或在于人形机器人。事实上,双足机器人与四足机器人同属足式机器人,后者特别展现出巨大的商业价值和社会价值。四足机器人与双足机器人相比,具备更高的载荷能力和极强的平衡能力,也更易于控制、设计和维护,在工业端和消费端等都有广泛的应用场景,尤其能在一些危险场景代替人类进行作业。

  宇树科技成立于2016年,是一家专注于消费级、行业级高性能四足机器人、灵巧机械臂自主研发、生产及销售的世界知名机器人公司,是全球最早公开零售高性能四足机器人和最早实现四足机器人行业落地的公司,并且在赛道竞争日益激烈的情况下,保持全球历年销量领先。

  也许你曾见过在牛年春晚上齐舞的机器牛犇犇,上班跳舞下班拉盒饭的它们,正是来自宇树科技的“最强打工牛”。除了2021牛年央视春晚,宇树科技还受邀参加了2022冬奥会开幕式、2023 Super Bowl(美国春晚)赛前表演等。而宇树科技的四足机器人绝不止在舞台登场,在工业、消防、巡检等行业也有广泛应用,在一些危险场景代替人类进行作业。宇树科技创始人兼CEO王兴兴希望,未来它们能够成为人类日常生活中的伙伴。

  宇树高度重视自主研发和科技创新,全自研电机、减速器、、激光雷达等机器人关键核心零部件和高性能感知及运动控制算法,整合机器人全产业链,在四足机器人领域达到全球技术领先。目前累计申请国内专利150余项,授权专利100余项,是国家高新技术认证企业。四足机器人之外,宇树科技也在稳步推进人形机器人、通用机器人等的研发和应用。

  今天这篇文章我们专访了宇树科技创始人兼CEO王兴兴,聊聊他怎样走上四足机器人研发这条道路,又将如何在这个有着无限可能的领域继续开拓向前。以下,Enjoy:

  经纬:宇树曾受邀参加2021牛年央视春晚、2022冬奥会开幕式、2023 Super Bowl(美国春晚)赛前表演。这些大型活动的展示机会是如何获得的?

  王兴兴:以春晚为例, 2021年2月,宇树24台A1以小牛“犇犇”的形象登录央视牛年春晚,与刘德华、王一博、关晓彤同台演出《牛起来》,这是目前人类足式机器人技术与中国传统生肖文化的深度交融,也是全球首次四足机器人动态走位集群舞蹈表演,引发了全民热议。

  2020年中旬的时候,我们发布了一款可以跳舞的机器人。春晚导演邀请我们进行几十台小牛的集群舞台表演,为了实现最佳效果,导演把国内外所有四足机器人的公司都联系了一遍。

  这场演出难度很高,需要几十台机器人进行全自动编队走位及舞蹈,同时配合音乐的节奏,还穿插后空翻、太空步等等表演。我们最初接手时也不是很有信心,集中精力在春晚后台驻扎了一个月,最后实现了较好的舞台效果。

  舞台灯光复杂、演员众多,几十只机器牛进行群舞,动态定位是个大问题。我们尝试了很多种方案之后,决定自研制全局定位系统。在当时已经较为成熟的二维码识别、红外背光等技术的基础上,宇树为机器牛成功定制了一套全局定位系统。当时是疫情期间,很多东西买起来都很麻烦,高清高速工业相机等等也是加急调配过来的。在现场的时候有一台计算机出问题,又在北京买了一台主控计算机。

  为了配合牛年春晚的喜庆氛围,宇树设计了一套带有牛年元素的机器牛外壳。由于定稿较晚,找到工厂的过程也比较辛苦,公司还派员工从杭州到深圳去帮忙生产。第一次整体彩排前一天,机器牛表演用的外壳服饰才到位。

  历经种种,宇树克服了超大舞台的厘米级(甚至毫米级)实时移动定位问题、舞台强电磁干扰情况下的多机无线通讯问题、机器人穿上整套靓丽服装,整机过重,后空翻动力不足问题(整机动力学参数改变)、滑玻璃舞台的后空翻足端打滑问题等等,表演效果远超预期。

  当时宇树上了微博热搜第一,得到央视等官方媒体的广泛报道。除夕过后的几个小时,宇树的机器牛以黑色本体出现在春晚后台(脱掉了表演用的外壳服饰)拉盒饭的视频,在微博爆发性地火了起来,各大媒体都趣味性地引用报道了一下。

  登上春晚对于宇树是很大的荣誉,可以认为目前在央视层面、中国层面、海外层面,宇树基本上都代表了目前国内最的移动机器人技术。后续的冬奥会、建党一百周年央视采访、二十大成果展,宇树都代表杭州、浙江参与,文化方面影响很大。

  王兴兴:我在本科就读期间有制作小型人形机器人的尝试,后来在上海大学读硕士期间,全球开创性地独立开发了使用低成本外转子无刷电机驱动的全自由度高性能四足机器人XDog。整个初代产品的研发包括了四足机器人控制的仿真验证、永磁同步电机的选型、电机驱动板的设计及驱动程序的开发、主从控制架构的设计、单腿设计及测试和整机控制程序的开发与测试。这套低成本方案,已经成为国际最主流四足机器人发展方向。

  2015年,XDog获得了上海市星创师智能创业大赛的二等奖,及八万元的奖金,而整个机器人的研发投入大约是1-2万元。次年,我在硕士期间及毕业答辩后公布的机器人测试视频幸运地在网络走红,得到国内外媒体广泛报道,我收到了很多购买需求和投资意愿,并判断出来创业的时机基本成熟,于是辞职毅然决然创业。

  目前四足机器人已经实现行业落地应用,技术相对成熟,产品相对实用。而人形机器人处于早期阶段,技术成熟度相对欠缺。目前宇树也在开发新的人形机器人相关产品,虽然不考虑在两到三年内马上落地,但这将是宇树未来五到十年的其中一个发展方向。四足机器人短期内更有价值,人形机器人需要更长周期,二者之间很多技术是共用的。

  经纬:四足机器人吸引了众多初创公司和大厂入局。相对其他国内外的四足机器人公司,宇树的竞争壁垒与相对优势在哪里?宇树如何在创业初期,就获得了很多头部客户的订单,包括谷歌、英伟达、Facebook等海外巨头科技企业。作为一家创业公司,宇树是如何获取头部客户的?

  王兴兴:核心在于技术前端性和产品前端性。宇树的行业技术方案、市场化方向都属全球最早,是四足机器人领域的开创性公司,行业影响力在国内外得到认可。

  此外,很重要的一点是,依靠中国的硬件生产制造优势,宇树在全球范围具备很强的性价比优势。公司在保证性能和可靠性和情况下,对降本增效非常重视。成本方面,研发成本可以摊薄。我们的产品是独立研发而非依赖开源代码,底层的很多算法来自于我在学生时期编写的程序。机器人核心的成本计算逻辑是,材料成本加一部分加工成本,所有超过这部分的成本核算,逻辑上一定不合理,就需要进行调整改善。

  宇树的整套硬件方案跟波士顿动力等公司差别非常大,软件也存在一些差别。宇树在硬件和软件上已经形成专门团队,持续优化打磨自己的产品,相关产线以及零部件产业链都在不断地优化与升级。综合参数方面,我们各有千秋。价格上,宇树优势显著。

  经纬:行业有很多开源的四足机器人项目,所以四足项目可以在开源的成果上去快速迭代升级,集中精力攻克运动控制和视觉问题。很多公司是在MIT Cheetah开源代码的基础上进行产品设计,而宇树选择独立研发。宇树的研发能力非常强,机械臂、激光雷达等填补了行业一些解决方案的空白,公司是如何实现多部件的自主研发?

  王兴兴:我们有专门攻坚技术方案的团队,对于机械臂、激光雷达等常规产品,通常先研究目前常规技术方案的实现路径,再不断试错、对产品迭代,然后解决量产、一致化、可靠性等的问题,还有长时间测试、生产制造工艺优化等问题。研发上述有一定技术门槛的硬件相对耗时,做一个demo可能就需要半年到一年的时间,产品从研发到实现量产的周期比较长。

  以激光雷达为例,传统的激光雷达大部分是车用的,并不完全适配四足机器人等低速的移动机器人。四足机器人移动的速度非常低,对雷达的距离要求只有几十米;但是对成本、视场角的要求比较大,需要尽可能避免视野盲区,同时保证较低成本。一个消费机器人或商用机器人销售价格大约在一万元到几万元不等,激光雷达的价格如果达到几千甚至上万,就会提高相应成本。因此宇树决定自研适合四足机器人的激光雷达。

  宇树自研的激光雷达有几个特点:第一是成本低,达到同样效果,只需不到1/10的价格;第二是参数和市面上的雷达不太一样,体积仅有75*75*65mm,重230g,可集成到不同的设备和应用场景中,拥有超低盲区,最小探测距离低至0.05m,可以帮助移动机器人实现无盲区覆盖,有效抵抗室内环境光和室外强光干扰,能在室外100Klux的强光下,实现高精度建。

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