春晚明星揭秘——Alpha 1S 机器人的荣耀背后

Alpha 1S的诞生就耗费了优必选人的巨大人力物力,从研发到量产花了五年时间。

文/科技客

“台上一分钟,台下十年功”向来是对艺高技精的表演者的真实写照。而今年央视猴年春晚与孙楠同台表演《心中的英雄》的跳舞机器人阿尔法,为了给全国观众展现其最出色的状态,同样下了不少苦功夫。

春晚明星揭秘——阿尔法机器人的荣耀背后

Alpha 1S在央视春晚舞台上精彩表演

本次登陆春晚舞台进行舞蹈表演的机器人是阿尔法家族的一代产品,名为Alpha 1S。别以为Alpha 1S不是真人就可以免掉凡人的刻苦努力,只是这份劳苦功高全由其出品大家庭——深圳优必选科技有限公司上下同仁倾注,融汇到Alpha 1S全体列队的整齐、舞姿的灵活中去了。

春晚明星揭秘——阿尔法机器人的荣耀背后

Alpha 1S在央视春晚岭南分会场彩排

首先,Alpha 1S的诞生就耗费了优必选人的巨大人力物力,从研发到量产花了五年时间,斥资半亿,终于在其核心部件伺服舵机系统取得了突破性进展,并获得多项专利,领先国内服务型人形智能机器人行业水平,并能媲美甚至超越欧美日韩的同类型机器人。它拥有16个关节自由度,所以模仿起人类的骨骼肢体动作来活灵活现,别说要在春晚表演舞蹈,就是打拳击、耍太极也同样难不倒它;Alpha 1S的双眼有蓝光LED指令灯闪烁,炯炯有神,当晚每个Alpha 1S都有一个固定编号,技术人员用此控制它们的眼部灯状态,所以当Alpha 1S列队在台上配合亮灯摆出激动人心的“冲向巅峰”的字样时,瞬间又引爆了全场新高潮。

Alpha 1S在软件和应用上可以无限扩展,可同时兼容IOS /Android手机系统;通过数据线Alpha 1S可以和电脑相连接,经过专门的软件,用户可以自行编辑程序,而无需具备系统专业的编程知识,且整个编辑过程为3D可视化,用户一边编辑一边可以预览ALPHA 1S的表现,让整个过程更加直观。此外,Alpha 1S还新增了“回读”功能,用户可直接在机身上编辑动作,连接了机器人的Alpha 1S手机APP能记录Alpha 1S每一个动作的轨迹与角度的数据,由此再现动作,实现“回读”,使编辑Alpha 1S动作时更加便捷与人性化。表演当晚,540个Alpha 1S排列成9×15的4个方阵,为了让每个方阵的Alpha 1S能够有3套不同的动作以追求更佳的舞台效果,技术人员共为其特意定制了12套舞步。每套舞步的设计都要考虑到机器人的运动幅度,同时还要配合上歌曲节奏,具有韵律感,着实是不小的挑战,这个演出阵容甚至申请了吉尼斯世界纪录。

艺人为了春晚马不停蹄地排练,优必选人为了春晚也是把工作马力开到最大。Alpha 1S接到央视的邀请时距离春晚只剩下大约一个月,要在短短时间里使得540台Alpha 1S能在舞台上发挥极致,研发人员面临了前所未有的重大考验。优必选相关负责人迅速反应,精心选出技术部、研发部、设计部的36名员工代表组成春晚筹备小组,为表演“零出错”而奋斗。Alpha 1S动作的同步性和一致性是最棘手的两大难题:

一,控制台距离最远端的机器人达50米以上,要求信号的传输距离远,抗干扰能力强及机器人接收信号的灵敏度高。研发部门专门为此更新了信号传输模块,从之前适用于个人的点对点普通蓝牙传输模块升级到可以一对多的无线传输模块,信号传输距离从百米以内到能同时覆盖半径5千米内的540台机器人;增加了控制机器人软件的同步处理算法,使得540台机器人之间的同步误差能达到毫秒级别的处理能力。

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研发人员在进行软件编程

二,为保证最佳拍摄效果,需要增加镜头内的机器人排列密度,这意味着Alpha 1S的间距要从之前的1×1m缩小到0.6×0.6m,但这很可能会使机器人跳舞时伸展空间不足,导致动作混乱甚至引发倒下的骨牌效应;四个方阵的机器人利用眼部LED灯组成“冲向巅峰”四字,要求每个Alpha 1S的位移量足够小才能在视觉上精准突显出字形。

间距小、位移小,加上Alpha 1S的12套舞蹈动作设计都必须与音乐节拍协调且符合春晚舞蹈导演的要求,研发人员必须反复测试与调节机器人重心的运动幅度,确保每一台Alpha 1S的位移量都在要求以内。现场工作人员则需要在演出前分秒必争地有序解决机器人的运输、台上固定位置摆放才能万无一失地控制Alpha 1S眼部LED灯的亮灭状况。

事后技术部的员工笑称,连日来对540个Alpha 1S从运动、姿势、位置等方面,进行单个调试,再到集体调试,循环往复,根本就顾不上要重复多少次,完美就是信念和目标。

春晚明星揭秘——阿尔法机器人的荣耀背后
春晚明星揭秘——阿尔法机器人的荣耀背后

研发人员对Alpha 1S进行调试

技术“虎口”突破后,还有其他可能导致演出不完美的障碍或细节依然是优必选人的“眼中钉。虽说上台表演的是540台Alpha 1S,但实际上需要准备720台机器人以防万一。两周不到的筹备时间内,研发部从设计到测试环节筛选出不同方案,涉及加工的机器人就有1000台以上。时间紧迫也不能成为阻挡优必选的借口,就在出发彩排前一天晚上,生产部还连夜通宵加工和测试,终于顺利按时提供720台达标的机器人。明明把540台机器人调整到最优状态就是100分,优必选人偏偏要做到200分。

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时间紧迫,优必选人常常工作到午夜甚至通宵

他们还优化了充电设备和信息发射器,专程运载一次性可给一百个机器人充电的充电支架到现场,最大程度减少一切干扰因素,考虑得相当周全。春晚之前寒潮肆虐,广州还下起了百年难得一见的霰,优必选的员工们仍风雨无阻地提前两周到广州电视塔央视春晚岭南分会场现场驻守,进行多次彩排、调试,以求一切到位,尽善尽美。

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优必选员工在寒潮期间仍在户外努力不懈

由此可见,我们能看到Alpha 1S在台上的气场堪比国庆大阅兵,绝非偶然,Alpha 1S质量过硬,支持人员实力配合,缺一不可。这540台又萌又酷的Alpha 1S机器人在2016央视猴年春晚上的动人一刻,将值得被全中国、被人工智能界永远记住,相信不少有心人在春晚后已赶往商城要把它们永久珍藏纪念,Alpha 1S不仅会给越来越多的人带来欢乐,还有隐藏在每个机器人内里那份无形的感动记忆。

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