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。
電視機前,沈陽新松機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,機器人能否準確識別投影信號……
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器人與演員同臺共舞,實現(xiàn)了高科技與文化藝術(shù)的完美融合,短短8分鐘,濃縮了中國機器人行業(yè)近20年的努力。
“太不容易了,就算在實驗室做都很難,更何況是面向全球電視直播。最早很多人都認為不可能完成?!毙滤晒靖笨偛谩⒁苿訖C器人事業(yè)部總裁張雷說。
不可能如何變?yōu)榭赡??去?月,北京冬奧組委看過新松展出的智能機器人,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%。
新松移動機器人事業(yè)部副總裁卞瑰石記憶猶新:“和人一起演出的機器人不是單一技術(shù),存在車體設(shè)計、輪器摩擦力、多傳感器融合、多臺機器人與人協(xié)同、舞蹈動作控制等復(fù)雜因素和戶外大風、低溫、通信干擾等風險。”
接還是不接?“行業(yè)領(lǐng)軍,新松不做誰還能做?為國擔當,沒困難無風險,還有什么價值?”曲道奎對自己的團隊有信心,“新松有這個能力和自信,也必須承擔這個責任?!?/p>
簽下“榮譽生死狀”,從技術(shù)攻關(guān)到第一臺原型機下線,再到全部演出設(shè)備聯(lián)調(diào),整個團隊像上了發(fā)條。
工作用機器人,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,解決多機協(xié)同、人機協(xié)同的問題,這是智能機器人發(fā)展的最前沿難題。一臺機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,機器人需要應(yīng)對低溫、大風等不利環(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,新松機器人團隊與演員團隊的合練大多在戶外低溫環(huán)境下進行。
技術(shù)與藝術(shù)的融合也是難題。“導演搞藝術(shù),我們搞技術(shù),導演的想法必須轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人能夠識別的數(shù)據(jù)。為了導演一句話、一個動作,我們經(jīng)常要改一晚上?!毙滤晒疽苿訖C器人研究院院長于煥說,“剛開始,機器人跟表演隊員完全配合不起來,執(zhí)行導演甚至提出放棄。就在設(shè)備發(fā)往韓國前十天,圍成圓圈動作中有一個機器人跑偏,差點從舞臺掉下來。我們立刻意識到導航算法還有問題,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,團隊研制了全新的導航控制算法,精確度達到毫米級;為了讓機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;為確保所有機器人正常接收指令,不受干擾,機器人通信系統(tǒng)全部升級;為應(yīng)對大風、低溫等惡劣環(huán)境,機器人可以抵御零下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,也認識了未來機器人與人的關(guān)系?!北本┒瑠W組委一位藝術(shù)家如是評價。(記者 何勇 胡婧怡)
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