
在马年春晚小品《奶奶的最爱》中,机器人组团登场。1996年春晚小品《机器人趣话》中的人形机器人家庭应用场景,在30年后成为现实。
其中,“蔡明”仿生人形机器人以近乎真人般细腻的面部神态与流畅自如的动作表现,令全国观众为之惊艳,展示了国产人形机器人技术的新飞跃。从确定仿生人形机器人要登上春晚开始,仅经过两个多月,北京科技企业松延动力就完成了从全栈自主研发到迭代三版的全流程,在机器人的结构和算法优化上攻克了众多技术难关。
仿生人脸内部放入了32个电机。仿生人脸和人形机器人构件集成复杂度不同,人形机器人体积大、支撑性好,构件组合受空间约束较小,可灵活调整外观。但仿生人脸需要把所有结构件、机械件、电子件都放进空间很小的头部,支撑动作,同时要解决构件排列、散热等问题,因此难度很高。
仿生人脸对结构设计的要求极高,只有足够多的动效点才能支持丰富表情。松延动力打破了行业技术瓶颈,其核心突破集中在仿生人脸的底层技术架构:不仅在铂金硅胶中添加高分子材料,增强了仿生人脸的拉伸自然度与耐久性,还通过高紧凑型驱动设计,在一个空间有限的仿生人脸内部放入了32个驱动动作的电机。其中,仅嘴部就有12个。为克服唇部适配发音困难的技术难题,松延动力选择自研支持高帧率大电流的多路电机驱控板,让表情控制频率由10Hz提升至60Hz,大幅提升了唇型动作的灵活程度。此外,设计了3个自由度的颈部,使脖子动作可以与脸部的表情高度协同。
仿生人形机器人与双足人形机器人的区别在于,双足人形机器人一看就是“机器人”,充满了机械感,人们对它的动作和行为要求较低。而仿生人形机器人高度拟人,人们下意识地以人类行为为评价基准,这对技术提出了更高要求。为了在节目中呈现自然效果,比如进行到剧情需要的点时,需要机器人做出反应,不仅表情,脖子、肩膀的动作甚至眼神角度都要精准调试。为此,科研人员重新设计颈部机械结构,在提升运动流畅性和平顺度的同时,进一步压缩体积、降低空间占用,并减少物理干涉。
结构搭建的是骨架,要让仿生人形机器人“动起来”并“动得像”,算法突破为其注入了“灵魂”。松延动力自主研发的多模态情感交互大模型与情绪识别大模型,让仿生人形机器人能捕捉外界信息,再搭载自研的Audio2Face算法和表情驱动D2P算法,使得春晚舞台上的仿生人形机器人更加生动形象。为克服仿生人形机器人的“恐怖谷效应”,松延动力还自主构建了覆盖口型、表情、眼神、颈部姿态及手势的多模态协同表达模型。例如,让机器人身体呈现出呼吸起伏的幅度,对话时颈部和手臂还能配合表情实现动作。通过一系列技术的协同调动,使其呈现出像自然人一样的“生息感”。
尽管技术难度高,但在松延动力看来,仿生人形机器人并非“实验室产品”。2025年,其已将仿生人脸产品送入商业导览等多个场景中,完成了面部制成技术的流程标准化以及产品的耐久测试。在完善装配生产的工艺流程后,松延动力已成为可以批量生产仿生人形机器人的企业。

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