"北京8分鐘"研發(fā)團(tuán)隊(duì)：讓中國機(jī)器人登上世界之巔

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(jī)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(jī)前，沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司總裁曲道奎從沒這么緊張過：冰面很滑，輪器摩擦力是否均勻?通信管控能否萬無一失?現(xiàn)場光線亂，機(jī)器人能否準(zhǔn)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(jī)器人與演員同臺共舞，實(shí)現(xiàn)了高科技與文化藝術(shù)的完美融合，短短8分鐘，濃縮了中國機(jī)器人行業(yè)近20年的努力。

“太不容易了，就算在實(shí)驗(yàn)室做都很難，更何況是面向全球電視直播。最早很多人都認(rèn)為不可能完成。”新松公司副總裁、移動機(jī)器人事業(yè)部總裁張雷說。

不可能如何變?yōu)榭赡?去年8月，北京冬奧組委看過新松展出的智能機(jī)器人，希望把原設(shè)計方案中推動“冰屏”的48人換為24個智能機(jī)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(jī)器人事業(yè)部副總裁卞瑰石記憶猶新：“和人一起演出的機(jī)器人不是單一技術(shù)，存在車體設(shè)計、輪器摩擦力、多傳感器融合、多臺機(jī)器人與人協(xié)同、舞蹈動作控制等復(fù)雜因素和戶外大風(fēng)、低溫、通信干擾等風(fēng)險。”

接還是不接?“行業(yè)領(lǐng)軍，新松不做誰還能做?為國擔(dān)當(dāng)，沒困難無風(fēng)險，還有什么價值?”曲道奎對自己的團(tuán)隊(duì)有信心，“新松有這個能力和自信，也必須承擔(dān)這個責(zé)任。”

簽下“榮譽(yù)生死狀”，從技術(shù)攻關(guān)到第一臺原型機(jī)下線，再到全部演出設(shè)備聯(lián)調(diào)，整個團(tuán)隊(duì)像上了發(fā)條。

工作用機(jī)器人，設(shè)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(fù)雜的舞蹈動作，解決多機(jī)協(xié)同、人機(jī)協(xié)同的問題，這是智能機(jī)器人發(fā)展的最前沿難題。一臺機(jī)器人稍有延遲或動作偏差，整個演出失敗，路徑設(shè)計軟件和姿態(tài)控制算法全部要重新開發(fā)。

戶外表演，機(jī)器人需要應(yīng)對低溫、大風(fēng)等不利環(huán)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(jī)器人團(tuán)隊(duì)與演員團(tuán)隊(duì)的合練大多在戶外低溫環(huán)境下進(jìn)行。

技術(shù)與藝術(shù)的融合也是難題。“導(dǎo)演搞藝術(shù)，我們搞技術(shù)，導(dǎo)演的想法必須轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人能夠識別的數(shù)據(jù)。為了導(dǎo)演一句話、一個動作，我們經(jīng)常要改一晚上。”新松公司移動機(jī)器人研究院院長于煥說，“剛開始，機(jī)器人跟表演隊(duì)員完全配合不起來，執(zhí)行導(dǎo)演甚至提出放棄。就在設(shè)備發(fā)往韓國前十天，圍成圓圈動作中有一個機(jī)器人跑偏，差點(diǎn)從舞臺掉下來。我們立刻意識到導(dǎo)航算法還有問題，加了好幾個黑匣子分析數(shù)據(jù)，花了四五天才解決。”

為了讓機(jī)器人在演員頻繁移動、場地復(fù)雜光照情況下“看”得見、“看”得準(zhǔn)，團(tuán)隊(duì)研制了全新的導(dǎo)航控制算法，精確度達(dá)到毫米級;為了讓機(jī)器人表演中同時接到指令，確保動作協(xié)調(diào)一致，網(wǎng)絡(luò)延遲的偏差被控制在毫秒級;為確保所有機(jī)器人正常接收指令，不受干擾，機(jī)器人通信系統(tǒng)全部升級;為應(yīng)對大風(fēng)、低溫等惡劣環(huán)境，機(jī)器人可以抵御零下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(tǒng)、輝煌文化，而這次‘北京八分鐘’實(shí)現(xiàn)了高科技和文化藝術(shù)完美融合，讓世界重新了解中國，也認(rèn)識了未來機(jī)器人與人的關(guān)系。”北京冬奧組委一位藝術(shù)家如是評價。