一家科技企業的智能機器人，竟悄然成為了春晚保留的科技節目。而且還是央視春晚欽點的那種。牛年來臨之際，一群來自深圳的“拓荒牛”四足機器人，便登上了春節聯歡晚會的舞台，與劉德華、王一博、關曉彤一起表演了創意節目《牛起來》，這也是它們在全國人民前的首次亮相。

來欣賞一下它們“旋轉，跳躍，我不停歇”的曼妙舞姿。

而製造這些“拓荒牛”四足機器人的公司優必選科技，已經是第四次登上春晚舞台。

眾所周知，央視春晚導演組對於節目的要求極高，質量把控也是極為嚴格。這家企業的機器人為什麼會如此受到春晚青睞？

能上春晚的機器人，擁有怎樣的“功底”？

作為登上春晚的“演員”，外在形象必須過關。

本次登場的“拓荒牛”四足機器人，站立身高83cm，自重60kg，負載15kg，以深圳特區“拓荒牛”為設計原型，身著中國紅及祥雲圖案，加上炫彩燈光條，在融合傳統元素的同時，還呈現出酷炫的科技感。

昂首挺胸，奮蹄向前的“拓荒牛”四足機器人，“牛氣沖天”勢不可擋。其背後蘊含了一系列優必選科技自主研發的硬核技術：高性能實時主控系統、力控伺服驅動器、全動力學優化算法、激光雷達定位導航算法……其中涉及的申請專利超2500件。

再來欣賞下“演員們”的舞姿。

無論是點頭，還是扭肩，動作連貫得可謂是一氣呵成。

伴著節奏感十足的音樂，嗯！是有種“左手畫個龍，右手畫彩虹”的魔性感了。

教人類舞蹈初學者尚且不是一件容易的事，畢竟“台上一分鐘，台下十年功”。

這些機器人又是如何做到如此“整齊劃一”的呢？

主要難點有二。

難點一：力控關節

要具備優美、連貫的肢體表現力，關節的靈活運用起到了關鍵的作用。

“拓荒牛”機器人能夠做出高難度動作，也是歸功於此——共有16個自由度：

每條腿3個自由度（共計12個）

頭部3個自由度

尾巴1個自由度

在擁有如此多的自由度下，能讓“關節”精準地輸出位置和力矩，力控伺服驅動器 便是核心。

簡單來說，就是機器人身上的每個伺服驅動器，在接收到指令之後會做到實時響應；多個伺服驅動器“協同運行”，便可以讓機器人靈活運動起來了。

從硬件構成來看，伺服驅動器主要包括了電機、減速器、碼盤和力矩反饋單元等。

而這次針對“拓荒牛”的表演任務，對伺服驅動器各個硬件的選型，也成為了一個重要的問題。

為此，優必選科技利用正反驅固有頻率匹配和慣量匹配的方法，解決了這一問題。

值得一提的是，這是優必選科技在去年10月才剛剛研發出來的兩款力控關節。與現有四足機器人產品不同，“拓荒牛”四足機器人採用通用力控關節，同時滿足高精度高帶寬力矩控制、較大的力矩/質量比，未來能夠在優必選其它機器人產品上作為腿部和手臂關節使用。

難點二：步態算法和定位算法

從舞台上“拓荒牛”的表演中不難看出，大型四足機器人在台上不僅要快速行進，而且還要完成高難度動作，這就需要高動態運動控制算法，來實現給定軌蹟的跟踪。

得益於優必選科技早前對大型仿人服務機器人Walker的研發基礎，即“基於優化的全身運動控制”算法軟件庫，使得此次對於“拓荒牛”機器人的算法研發工作，並不是“從0到1”的過程。

工程師在Walker的動力學模型基礎上，替換為適用於四足機器人的模型。

除此之外，還根據舞蹈的動作命令，利用軟件庫實時求解出各個關節所需要的力矩。

定位也是算法層面的另一個難題，畢竟人類演員彩排時，對演員舞台的“定位”也是非常重視的。

為此，工程師們針對舞台現場的特點，優化了激光雷達建圖定位算法，建立了舞台的3D地圖，解決了這一問題。

與此同時，在高性能算力的支持下，這些複雜的算法能夠控制在1kHZ下實時完成。

除了上述的兩個難點之外，還有一個“隱形”的困難，那就是時間。

優必選科技2020年初開始研發四足機器人，在2020年底收到央視牛年春晚導演組對於大型仿生牛四足機器人的需求，約20名軟硬件技術研發工程師，在不到三個月的時間內攻克了多項技術難點。

能夠在如此之短的時間裡，滿足春晚導演組的高要求，原因很簡單：

是“老司機”了！

這不僅僅歸功於技術層面的積澱，還受益於多次亮相春晚積累的經驗。

在2016年春晚上，540台Alpha機器人帶來了集體舞蹈表演，星際既視感滿滿。

2018年，優必選科技又派出狗年特別版機器人Jimu汪汪組隊“熱舞天團”。

2019年，優必選科技6台大型仿人服務機器人Walker，與演員同台表演歌舞《青春暢想》。

但對於智能機器人來說，只會“演出”，其實是遠遠不夠的。

舞台之下，智能機器人的高光時刻

機器人技術作為20世紀人類最重要的發明之一，其初衷應當是不變的，即服務於人、提高效率。

真正屬於它們的高光時刻，應該體現在為人類提供服務。

從整個行業來看，我國機器人主要分為工業機器人、服務機器人和特種機器人。

目前，佔比最大的還是工業機器人，為84%；其次是服務機器人和特種機器人，佔比分別是11%和5%。

對於四足機器人的應用，優必選科技表示，目前還處於研發階段，未來可以在人工智能和機器人科研教育、商業服務、安防巡檢等領域落地應用，與公司其它機器人一起，為各行各業提供智能化的服務，實現“讓智能機器人走進千家萬戶”的使命。

無論是四足機器人“拓荒牛”、大型仿人服務機器人“Walker”亦或是編程教育機器人“Jimu汪汪”等，在春晚上亮相，不僅提供了一場科技的“視覺盛宴”，同時也讓過去看起來遙不可及的智能機器人走入大眾視野。

這也同時反映出，隨著技術的不斷發展，智能機器人更是從工業界開始逐漸步入人類的日常生活，尤其是在疫情期間。

過去一年，中國的科技抗疫經驗為全球抗疫鬥爭注入信心。從疫苗、檢測試劑的研製，到人工智能、機器人、5G 技術等前沿技術的實踐應用，中國創新科技為疫情防控提供了有力的支撐。

而智能機器人成為抗疫過程落地最快、應用最廣的AI應用。

在醫院等應用場景中，智能機器人可以提供口罩檢測、測溫、消毒等服務，大大降低人類感染病毒的概率。

科技抗疫的背景下，“無接觸式”需求的萌生，讓智能機器人的價值得到了最大化的體現。

中國的人工智能機器人企業不僅在國內展開抗疫行動，還將中國智慧帶到海外，助力全球抗疫。

例如優必選科技在去年馳援了包括韓國、日本、比利時、西班牙、沙特、迪拜、幾內亞等在內的14個海外國家和地區，防疫機器人提供無接觸測溫、導診諮詢、口罩檢測等功能，覆蓋9大高危場景。其最新研發的紫外線消毒機器人ADIBOT淨巡士，近期也在美國特拉華州的學校應用，進行精準消毒，保障校園安全。

這些智能機器人，在關鍵時期承擔了高風險“重擔”，成為抗疫期間的科技助手。

而“疫情”之後，如何持久地推動智能機器人落地成為考驗機器人企業的關鍵問題。

因此，如何更全面、更實際、更深入地去落地，是整個行業最為關注的話題。

智能機器人這條路，接下來該怎麼走？

智能機器人除了在抗疫期間發揮重要作用外，其實，很早便在其他各種領域有所應用。

例如我們可以在城市規劃館、政務展廳、黨建中心等場景中見到智能機器人的身影。

△ 優必選Cruzr（克魯澤）在嘉善新城規劃館擔任智慧導覽員

雖然智能機器人的發展已然有了“百花齊放”的趨勢，但這種發展模式是否正確？還是更應該聚焦在某個關鍵領域？

對此，優必選科技創始人、董事長兼CEO周劍表示：

目前人工智能和機器人還處於初級的階段。在這個情況之下，每家公司都在探索新的市場，沒有一個標杆可供參考，完全靠自己摸著石頭過河，所以任何領域有需求時，我都得去主動接觸，如果這個需求可以承接，並且有機會繼續深入，直到把垂直領域全部吃透，才有大概率形成一款客戶剛需的產品。

但好在我們目前在不斷地聚焦，經過了大概十幾個行業的不斷探索之後，我們會聚焦2 到3 個或者3 到4 個行業應用場景。這就是我們公司目前正在做的事情。

如果把公司的核心技術比作一條河流，沿著它，有些地域能夠孕育生命，而後逐步發展壯大成文明。

人工智能教育，便是優必選科技成功探索的領域之一。

憑藉雄厚科技實力及教研資源，優必選科技推出了基礎教育校內、基礎教育校外、高校教育三大教育解決方案，探索專業的人工智能教育。

具體而言，包含了人工智能課程、師資培訓、活動競賽、空間建設、軟件平台等內容。

目前，優必選AI教育業務所覆蓋的國家多達40個，有約150萬名學生通過它來學習AI。

在國內，2020年年初，優必選科技人工智能教育落地山東濰坊44所中小學。

同年6月起，優必選科技與餘杭區教育局合作，為全區96所中小學、約33000餘名中小學生提供AI課程、競賽、實踐等學習機會。

同年7月起，優必選科技為廈門市100所學校，提供一整套涵蓋小學、初中、高中各年齡階段的人工智能教育解決方案。

而且在“新基建”的大勢之下，人工智能行業的發展，需要的不僅僅是資金、技術的投入，還需要人才的投入。

行業專家指出，培養人工智能人才的戰略任務肯定要由教育來承擔，這是新基建機遇下賦予教育的重要使命，人工智能教育是新基建的基石。

不難看出，無論是立足整個智能機器人行業的發展，還是具體到人工智能教育領域，優必選科技選擇的都是以智能機器人為載體，人工智能技術為核心，深入行業的打法。

基於這樣的戰略，除了人工智能教育，優必選科技還在智慧物流和智慧康養等領域進行佈局。

或許，這正是央視春晚4次“點名”優必選科技的原因。

亮相央視春晚的背後，不僅體現了技術實力，還折射出以優必選科技為代表的中國企業，在堅持核心技術自主研發的前提下，成功探索出智能機器人落地應用的發展之路。未來，將有越來越多的中國科技企業憑藉開拓創新跑出“加速度”，構建以技術為核心的全球競爭力。