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解密平昌冬奥会“北京八分钟”的机器人炫舞

 

负责冬奥会“北京八分钟”现场表演的新松机器人技术研发团队

与以往不同,平昌冬奥会闭幕式上,由张艺谋执导的“北京八分钟”中,以“人工智能”为代表的中国新科技元素惊艳世界。24台移动机器人“冰屏”与26名轮滑舞蹈演员倾情演出,变幻的灯光,美仑美幻的场景,传统而富有底蕴的中华文化与人工智能完美融合,为世人展示了国家文化的重要承载力量,一个科技担当、海纳百川、快速发展的中国形象。

同一时刻,沈阳新松智慧园里,新松员工也在电视机前观看现场直播。当“北京八分钟”现场出现新松移动机器人与演员结束表演时,现场响起热烈的掌声。

“哪怕其中的一台机器人有一秒的延迟或动作偏差,都将导致整个演出的失败。”参与该机器人研发和组装的技术人员介绍,在平昌冬奥会闭幕式表演现场,新松机器人生产的移动机器人需要与舞蹈演员完成一系列曼妙而复杂的舞美动作,不允许移动机器人有一丝一毫的误差。

90秒的换场准备时间,16套复杂的机器人动作规划,移动机器人与舞蹈演员的精准互动……如此规模的人机表演、如此复杂的舞台表演在全球尚属首次。“冰屏”做为“人工智能”的主角,完美呈现出中国科技发展的新形象。

突破了以往工业机器人动作比较简单比较直线化,这个表演中,机器人要做非常复杂而有艺术特点的动作,包括行进中的旋转,行进中的扭曲,这最大的难题是运动姿态的多样性和与演员表演、演出音乐、地面投影、场地灯光等的高度统一。

以往,传统生产的移动机器人侧重于效率、精度和速度,这就决定了机器人的运转路径多以直线、圆弧为主,机器人的加减速度规划曲线呈现的也是一个规则的梯形。而表演机器人仅靠直线和圆弧转弯的动作是远远不够的,需要完整地呈现出舞美创意,需要能像芭蕾舞演员一样一边旋转,一边画出完美的弧形,而且还需多台机器人的协调运转。

此外,室外演出的移动机器人还面临着复杂的自然环境。冬奥会闭幕式期间恰逢平昌地区大风降温天气,加上活动场地并非水平状态,这给机器人的正常运行增加了很多不确定因素。而“冰屏”的“眼睛”——激光导航系统对现场也有更加严苛的应用条件:机器人距离舞台周围的环境参照直线距离近百米,演出场地人流多,如何让机器人看得见、看得准、走得美则是新松技术团队面临的重要问题,稍有偏差就有可能迷失表演的方向。现场上,由于闭幕式现场有部分国家政要出席,现场屏蔽了绝大部分的无线网频段,其中包含机器人通常使用的若干频段。

针对可能出现的种种特殊情况,新松的移动机器人团队专门制定了各种可能出现问题的解决方案。他们研制了全新的导航控制算法,以确保所有移动机器人在演员移动频繁、场地光照复杂的情况下仍然能够精准定位和运动。此外,技术人员迅速升级机器人通讯系统,以确保所有机器人可以正常接收指令。为了避免机器人“感冒”,他们增大电池容量,对电池进行加热,所有电控部件,几乎都进行了加温处理。

新松移动机器人BG总裁张雷,移动机器人BG总工程师刘俏与总导演张艺谋合影

其实,最初的“北京8分钟表演”创意中并没有机器人的参与。半年前,张艺谋导演团队通过一个偶然的机会找到新松公司了解情况,随后确定了由新松移动机器人参与平昌冬奥会表演的全新方案。

“能在短短的4个月时间完成这么多的技术突破,除了团队的创造力和责任感,更多的是为国争光的这一无上荣誉的激励。”移动机器人项目负责人张雷说,新松机器人的每一次创新和技术攻关,都代表着中国机器人向世界科技前沿发起的新的冲击。

  新松移动机器人BG工程师贾阔与现场指挥

无数个不眠之夜,年轻的新松技术研发团队从项目规划到技术研发,从技术攻关到第一台原型机下线,再到全部演出设备联调,圆满完成了“北京八分钟”的“人工智能”精采亮相。

“代表中国出场,就只能成功不能失败。从接到任务的那一刻起,新松移动机器人团队就犹如签下了荣誉的生死状。”新松机器人董事长曲道奎在“冰屏”演出结束后表示。(郝晓明)

本文来自:科技日报-中国科技网
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