AB 机架 1756-OF6CI 使用维护方便

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在刚刚结束的成都大运会闭幕式上，人形机器人“天团”吸引了全球目光。

在第三篇章《梦想·致未来》中，优必选自主研发的人形机器人Walker X骑着平衡车快速行进、急速转圈、高速动作，与舞蹈演员“斗舞”拉开序幕，并触发本次闭幕式的重头戏。

Walker X骑着平衡车环绕舞台，用手指逐一点亮15块移动屏幕，与宋代绘画艺术珍品《蜀川胜概图》进行互动。随后4台熊猫机器人优悠上场，手拿风车和自拍杆，与乐队和50多名演员合作。在这个节目中，人形机器人不再是配角，而是成为瞩目的主角。

这是世界性综合运动会在闭幕式采用大型人形机器人，5台人形机器人完成这一系列复杂动作的背后，有哪些技术难题，又隐藏着哪些核心技术？

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人形机器人骑平衡车登上大运会闭幕式，有哪些技术难点？

在大运会闭幕式的舞台上，优必选4台熊猫机器人优悠和1台大型人形机器人Walker X需要在非常复杂的环境中与多名演员进行互动，并自主控制自拍杆、平衡车等设备，全面呈现了丰富的人机交互技术、高难度的平衡控制技术、稳定的步态控制技术、复杂的路径规划技术、多传感器融合的定位技术等多项人形机器人核心技术。

这次优必选为大运会项目专门研发了机器人平衡车，实现了人形机器人控制平衡车。

人形机器人骑平衡车，主要分四步：感知、规划、控制和执行（动作展示）。这个看似简单的流程，实际非常复杂。大运会闭幕式的开放式舞台，更加剧了这个流程的复杂度。

人在骑平衡车时，首先要通过眼睛等感知器官获知自己所处的位置和周边的环境情况，例如自己应该按着哪一条路线前进。这些信息会经由大脑的中枢神经系统进行处理，进而下发动作指令至某个活动执行单元，例如手、脚等，完成具体的动作指令。与此同时，人的身体会基于各种信息进行实时调整力度，比如让自己的重心稍稍前倾，终实现动态平衡。

与人类似，机器人在执行任务时，步便是利用摄像头、激光雷达等传感器识别周围环境，以及IMU（惯性测量单元，用于加速度、角速度和姿态等信息）、轮式里程计（测量平衡车的车轮转动的距离，来计算出机器人的位移），再加上UWB（超宽带）技术来实现无线定位，让机器人知道“自己在哪儿”，从而为其在舞台等复杂环境实现大场景、远距离的**行走提供导航信息。

这些多传感器的融合，本质上是为了克服单一传感器的局限，提高机器人在复杂环境中的定位精度和鲁棒性，再配合相应的路径规划算法，实现平衡车在舞台上**稳定的导航和定位。

好比人的多个感官系统，如果只凭借触觉，难免造成盲人摸象，很难形成对事物的整体感知。

要将这些不同传感器采集到的非结构化数据融合在一起并不容易，尤其还要实现毫秒级计算与响应，除了要配备强大算力的芯片以外，对于多数据融合的算法要求也极高。而这些复杂信息数据的处理和计算，只完成了步。

接着，当机器人感知到自身位置之后，便要开始规划上下场路径。

在舞台现场，每台熊猫机器人优悠要行走20米，并在1分钟之内完成上下场，以及切换队形。这个过程中比较大的难点在于，队形很难保持一致，并且要求机器人在执行动作时不能互相干扰。

为了克服这个难点，优必选开发出了基于时序的路径规划技术，实现在有限空间内让多台机器人安全、互不干扰地行走。同时，优必选将离线规划的运动里程计与在线反馈定位信息的差值实时引入步态调整中，通过修正行走步长和转向步长的方式，实现机器人上下场轨迹的**控制，避免机器人出现“拖拉拽”带来的碰撞问题。

感知、规划之后，便是控制与执行。控制是机器人在理解语义任务之后形成的动作，而执行则是具体动作带来的结果展示。比如，机器人跳舞，实际上是机器人控制各个执行单元的效果展示。

由于四台熊猫机器人表演的舞台区域由升降台和一块块木板拼接而成，表演时，舞台会升高1.5m，而且舞台间隙存在高低落差，这对于机器人步态的稳定性和复杂环境的适应性要求极高。让机器人走得稳，也一直是困扰人形机器人的大难点之一。

优必选大型机器人采用了六维力、IMU、位置、视觉等多种传感器数据，估计机器人自身运动状态和环境信息，并针对复杂地形研发特定的行走算法，同时通过平衡控制器实时在线调整，来解决机器人在不平整地形下行走的稳定性问题。

闭幕式现场，机器人除了与人斗舞，还能与小朋友互动，接过风车、拍照留念等等，为此优必选专门设计了拟人化程度更高的机器人动作，让人形机器人的头部、腰部、手臂动作显得自然流畅。

此外，Walker X在平衡车上进行表演，要求人形机器人进行快速运动以跟上音乐节拍。优必选通过持续的算法优化来寻找优模型，通过关节空间内的优路径规划，将人形机器人舞台动作呈现的速度提升了一倍之多。

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