蔡明仿生机器人咋做的 揭秘幕后技术突破

6个月前 (02-17)热点话题10

  在马年春晚小品《奶奶的最爱》中,机器人组团登场。1996年春晚小品《机器人趣话》中的人形机器人家庭应用场景,在30年后成为现实。

  其中,“蔡明”仿生人形机器人以近乎真人般细腻的面部神态与流畅自如的动作表现,令全国观众为之惊艳,展示了国产人形机器人技术的新飞跃。从确定仿生人形机器人要登上春晚开始,仅经过两个多月,北京科技企业松延动力就完成了从全栈自主研发到迭代三版的全流程,在机器人的结构和算法优化上攻克了众多技术难关热点话题

  仿生人脸内部放入了32个电机。仿生人脸和人形机器人构件集成复杂度不同,人形机器人体积大、支撑性好,构件组合受空间约束较小,可灵活调整外观。但仿生人脸需要把所有结构件、机械件、电子件都放进空间很小的头部,支撑动作,同时要解决构件排列、散热等问题,因此难度很高。

  仿生人脸对结构设计的要求极高,只有足够多的动效点才能支持丰富表情。松延动力打破了行业技术瓶颈,其核心突破集中在仿生人脸的底层技术架构:不仅在铂金硅胶中添加高分子材料,增强了仿生人脸的拉伸自然度与耐久性,还通过高紧凑型驱动设计,在一个空间有限的仿生人脸内部放入了32个驱动动作的电机。其中,仅嘴部就有12个。为克服唇部适配发音困难的技术难题,松延动力选择自研支持高帧率大电流的多路电机驱控板,让表情控制频率由10Hz提升至60Hz,大幅提升了唇型动作的灵活程度。此外,设计了3个自由度的颈部,使脖子动作可以与脸部的表情高度协同。

  仿生人形机器人与双足人形机器人的区别在于,双足人形机器人一看就是“机器人”,充满了机械感,人们对它的动作和行为要求较低。而仿生人形机器人高度拟人,人们下意识地以人类行为为评价基准,这对技术提出了更高要求。为了在节目中呈现自然效果,比如进行到剧情需要的点时,需要机器人做出反应,不仅表情,脖子、肩膀的动作甚至眼神角度都要精准调试。为此,科研人员重新设计颈部机械结构,在提升运动流畅性和平顺度的同时,进一步压缩体积、降低空间占用,并减少物理干涉。蔡明仿生机器人咋做的 揭秘幕后技术突破

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