在央视春节联欢晚会的语言类节目《奶奶的最爱》中,北京松延动力科技集团股份有限公司研发的多款机器人惊艳亮相,成为舞台上的科技亮点。其中,与演员蔡明容貌高度相似的仿生人形机器人,以及活泼可爱的“机器人孙子”小布米及其“哥哥们”,为观众带来了别具一格的表演体验。
据松延动力团队介绍,仿生人形机器人的研发过程充满挑战。项目启动之初,团队面临的首要难题是头部比例的调整。为确保上镜效果,机器人头部需较原有方案缩小30%,这意味着所有结构件、机械件和电子件都要重新进行精细化设计。经过反复调试,团队最终完成了这一高精度任务。
唇形精准还原是另一大技术难点。为使机器人口型与台词完美匹配,团队在唇部狭小空间内集成了12个驱动电机,并通过自研表情驱动算法实现了高难度动作的细腻还原。这一突破解决了传统机器人唇形僵硬的问题,为表演增添了真实感。
在动作设计方面,团队发现单纯追求外形相似远不够。通过增加脖子自由度至3个,并配备可微动的手臂和躯体,机器人实现了头部与身体的自然起伏,营造出类似呼吸的动态效果。这种设计有效降低了“恐怖谷”效应,使机器人更具生命感。
参与演出的机器人阵容还包括“小顽童N2”、新一代双足人形机器人“E1”,以及首次公开的消费级机器人“小布米”。这些产品需在狭小舞台空间内完成空翻、侧手翻等高难度动作,对运动控制精度提出了极高要求。
为适应春晚舞台的特殊需求,团队优化了运动控制算法,提出300余种策略提升动作精度。通过将机器人重心上移形成“球形”结构,实现了轻盈稳定的高难度动作。算法负责人强调:“只有确保每次动作都精准落在固定点位,才能避免影响演员走位。”
身高94厘米、体重17公斤的“小布米”在训练中展现了惊人潜力。它先后掌握了民族舞、机械舞等21种舞蹈,平均每两天就能学会一种新舞种。团队通过动作捕捉技术采集儿童舞蹈数据,并重定向到机器人进行强化学习训练。在起跑动作设计上,工程师摒弃了传统摆臂方式,改为达到一定速度后再自然抬臂,使动作更贴近真人。
为确保“小布米”的舞台表现力,团队严格控制脚部电机扭矩不超过10nm,落地接触力不超过100n。这些精细设计让机器人在跳跃、跨步时展现出活泼灵动的姿态,甚至能完美复现大笑时跺脚的动作细节。
松延动力的研发团队以95后为主力,他们用创新技术打破了传统机器人表演的局限。从头部比例调整到唇形驱动算法,从运动控制优化到舞蹈动作训练,每个环节都凝聚着年轻工程师的智慧与汗水。这些机器人的成功亮相,标志着消费级人形机器人技术迈入了新阶段。

