机器人舞者变身“奥运选手”

　　“当编好的程序灌到芯片里测试时，机器人根本反应不过来，试演的场面用‘一片混乱’来形容毫不为过，很多段落不得不推倒重来。”

　　□文/马之恒 □摄影/本报记者 曲立岩

　　“We are ready，把心和心都连在一起；We are ready，把天与地都连在一起……”在5月17日开幕的科技周会场，5台小巧的机器人正排成一队，和着北京奥运纪念歌曲《We Are Ready》的旋律翩翩起舞。

　　这些铝质“骨架”的机器人身长一尺左右，全身布满导线和金属关节，在电机运转时会发出微小的蜂鸣声，而五种不同的颜色，则分别代表奥运的五环。音乐开始的时候，它们纵向一字排开，错落张开的双臂，呈现出经典的千手观音造型。而随着音乐的变化，5个机器人仿佛接到指令一般迅速变换队形，不出5秒钟就从矜持的“舞者”变身为动作矫健的“奥运选手”。无论是跆拳道的踢腿进攻，还是足球的临门一脚，全部有模有样。

　　负责此次机器人程序设计和调试的“北京智能佳科技有限公司”总经理周宝海说，“它们属于‘双足类人机器人’，有16个自由度，也就是全身有16处可以活动的关节。以前类似的机器人一般都有17个自由度，多出来的一个是可以活动的头部。但支持这个部位活动的复杂关节系统，会让头部不可避免地增大，显得头重脚轻。因此这次的机器人选择头部固定，并加装了发光二极管，表演的时候会自动点亮，小巧的同时也大大提高了观赏性。”

　　“刚接到这项任务的时候，我们只有一个基本的方案，就是从机器人表演中很常见的‘千手观音’里截取一小段作为开头，后面加上各种体育项目的动作，配上一首奥运歌曲。”周宝海说，“但真正到设计动作的时候，我们才发现从想法到现实的转化实际上非常困难，仅仅是对整套节目做的‘大手术’，就进行了三次。机器人的队形也一改再改，至于小的修改，就更是不计其数了。”

　　为这5台机器人设计动作的，不仅有智能佳公司的技术人员，还有北京大学艺术学院的博士生刘丹和北京大学工学院的博士生温凯。“让机器人连续做若干套体育动作，这样的工作我们也没尝试过。用来驱动机器人关节的电机，进行的并不是常见的连续圆周运动，所以速度不可能太快。于是当编好的程序灌到芯片里测试时，机器人根本反应不过来，试演的场面用‘一片混乱’来形容毫不为过，很多段落不得不推倒重来。”

　　硬件的制约使舞蹈设计团队只能选择一些既能表现体育的健与美，又在机器人反应时间允许范围之内的动作。经过对大量体育文献的分析，大家最终选定了跆拳道、举重、马术、赛艇、拳击、自由体操、射箭、足球和滑雪等项目。周宝海说，“幸好我们有刘丹这个现成的模特，她是学舞蹈的，机器人做的大部分动作，她都亲身演示。我们的技术人员以她摆出来的姿势为范本设计程序。当然，有些动作我们是用‘慢镜头’来展示的，比如自由体操项目，人类运动员足够做完一整套动作的时间，我们的机器人可能连一个滚翻都未必能完成。”

　　动作选好了，程序也编排好了，后期调试同样具有挑战性。周宝海说，“测试的时候，我们常为某一个动作的细节争得面红耳赤。那段时间，熬夜可是常事！不过在不断的方案修整后，人们最终可以欣赏到机械展现的运动之美。”