對話 CTO | 聽優必選科技 CTO 熊友軍講第三代人機交互中心的人形機器人時代

「機器人將成為第三代人機交互中心,而人形機器人所具備的多模態交互是最好的人機交互模式。」優必選科技 CTO 熊友軍對此深信不疑。
機器人有各種各樣的形態,包括輪式的、履帶式的、球形的,作為國內人工智能和人形機器人領域的獨角獸公司,優必選科技一直堅持做「人形」機器人。在熊友軍看來,機器人同時兼備機器和人的屬性,不僅從技術實現上來講相對容易,人形機器人的動作、表情、行為可以由人類映射,而且人形機器人能更好地適應人類社會環境,并被人類所接受。他認為,機器人最終會走進千家萬戶,成為人類生活的一部分。
而在人形機器人走進千家萬戶之前,優必選科技的發展邏輯是「兩條腿走路」。一方面是堅持商業化,將核心技術輸出給能為商業市場帶來價值的產品,比如人工智能教育類機器人、娛樂 IP 機器人、商用服務機器人等等。另一方面是放眼未來,進行技術布局,將市場利潤更多地投入到前沿技術研發當中。
瞄準服務機器人,優必選科技的重要戰略
穎奇:非常感謝優必選科技 CTO 熊友軍接受我們的采訪。首先能否請您介紹一下優必選科技的業務情況以及技術上的先進性。
熊友軍:優必選科技是一家人工智能和人形機器人公司,我們一直秉承的理念就是機器人將會進入千家萬戶,成為我們生活的一部分。我們最初研發機器人核心的元器件,在伺服舵機上面花了很長時間。我們認為目前機器人還是處于比較早期的階段,伺服舵機是這個領域技術含量最高、硬件難度最大的部分。2012 年,我們正式成立了優必選科技。現在優必選科技已經形成完備的研發管理體系,我們有「12345」這樣的核心戰略。
「1」是指一個戰略方向,即優必選科技要打造「硬件+軟件+服務+內容」的機器人生態圈。
「2」是指優必選科技構建了兩個機器人平臺,一個是機器人操作系統平臺,一個是云服務平臺。
「3」是指優必選科技從三個層次布局研發體系,第一層是產品團隊。優必選科技的產品分為 To C 和 To B 兩大類。產品團隊要面對客戶、銷售、市場等很多實際應用場景,這個團隊是為公司創造利潤的一個最主要的研發團隊;第二層,在產品團隊之上,我們有自己的研究院,專注核心技術研發。產品團隊采用的核心技術基本都來自這個研究院;第三層,在研究院的基礎上,我們還有一個團隊專注于人工智能和機器人更長遠的前沿技術研發。我們在清華大學、華中科技大學設立了智能服務機器人聯合實驗室,在悉尼成立了人工智能研究院。當上層的研究院有了技術突破,就會往下一層轉移。技術一旦成熟,就會應用到產品。
「4」是指優必選科技重點關注的四個不同的領域。一是教育,優必選科技有非常強大的教育產品以及解決方案的輸出能力;二是服務,家庭服務、商業服務、安防等等;三是娛樂,我們與一些品牌合作,推出了 IP 娛樂機器人;四是養老服務大健康這個領域。
「5」是指我們關注的五個核心技術領域。一是伺服舵機,包括高性能伺服驅動器;二是運動控制算法,包括機器人直立行走和運動的能力,這也是優必選科技的機器人與其他機器人的本質區別之一;三是智能服務機器人自主導航定位算法,使機器人能夠及時定位和建模室內情況,做好運動規劃,避開障礙等;四是面向服務機器人的計算機視覺算法,機器人需要通過視覺來感知周圍環境,涉及物體識別、人臉身份識別等技術。針對這個領域,我們參加過很多國際比賽并且取得了優異成績,也在頂級國際學術會議上發表過多篇論文。我們近期和清華大學組成火神隊參加 2019 RoboCup,獲得了人形組三項大獎,包括 AdultSize 的 Technical Challenge 技術挑戰賽亞軍、Drop-in 比賽亞軍,以及 2VS2 足球比賽季軍。五是機器人操作系統應用框架 ROSA。
穎奇:機器人的研發必然在硬件、軟件上都遇到很多困難,優必選科技在軟件方面做了哪些準備呢?
熊友軍:機器人應該具有兩個屬性:機器的屬性和人的屬性。人的屬性是指它應該具有人的智能,包括感知智能、認知智能和運動智能。運動方面,優必選科技已經研發了伺服舵機等核心硬件。硬件以外,還需要有運動控制算法。如果用人來類比,好的硬件就像人長得強壯健康,但一個身體強壯的人不一定擁有很好的運動能力。到目前為止,優必選科技的專利很多集中在運動控制領域。
除了運動控制以外,我們在人工智能方面也做了很多工作。針對優必選科技主要關注的家庭環境下的視覺,我們提出了 Home AI。包括機器人跟人的一些交互,比如人臉檢測、情感檢測、行為檢測、環境檢測,還有物體識別等等。機器人在家庭中成為人機交互中心后,需要知道自己在和誰交互,機器人與爸爸、孩子或爺爺的交流模式可能是不一樣的,這就要對人進行識別。這個識別的技術可能和其他的人工智能公司所關注的方向有所不同,我們更多是希望機器人可以識別這個人在家庭里的身份,而不需要它從全國十幾億人口里面精準識別某個人。在交互過程中,機器人還會感知交互對象的情緒,同樣的問題在交互對象處于不同情感狀態下時,得到的反饋可能是不一樣的。此外,機器人還需要對家庭場景下的物體做一些簡單的識別,比如杯子、水、沙發等等。同時還要識別場景,比如是在客廳還是起居室等等。
人形機器人與第三代人機交互中心
穎奇:現在 IoT 及智能家居的技術已經有了一些突破,可以和人進行語音交互,并逐漸形成了生態鏈,對我們的生活有了很大幫助。但這其中其實經過了很長時間。距離機器人真正可以走入家庭,還有哪些技術有待突破,還需要多長時間呢?
熊友軍:優必選科技專注的方向與智能家居公司是不一樣的。我們希望人形機器人走入家庭后,成為下一代人機交互中心,結合目前所掌握的運動控制技術,給人提供物理上的幫助,而不僅是信息層面的溝通和交流。
技術方面還有很長的路要走。我們希望把機器人打造為第三代的人機交互中心。第一代人機交互中心是 PC,人與電腦進行交互。交互的時候,人必須坐在電腦前,利用鼠標和鍵盤進行交互,電腦被動接受指令。
第二代人機交互中心是智能手機,交互的時間、地點、方式相對 PC 來說靈活性更大一些,但是智能手機反饋的信息也有限。
優必選科技要打造的是第三代人機交互中心,也就是人形機器人,這是一種主動的交互模式。比如早上我來到辦公室的第一件事情是安排今天的行程。機器人知道我的習慣,它會提前通知我的助理,或者主動告訴我今天的行程安排是怎樣的。而且我的指令是多元化的,我不需要通過手機輸入信息給它,而是可以用語音告訴它,或者通過一個動作、眼神,它就知道我的意圖。
穎奇:優必選科技為什么一直堅持做「人形」機器人?
熊友軍:我們一直堅持人形機器人是未來的方向,而且是走入家庭的最好形態,因為人形機器人擁有最好的人機交互模式。我們所說的機器人,實際上是機器加人,同時具有機器和人的屬性。
未來機器人要在人類生活的環境中生存和發展,而這個環境對人類是更友好的。比如門把手是為人類設計的,如果機器人沒有手,就不能很好地適應這個環境。所以機器人要想在這個環境里工作,最好的方式是具有人的形態,就可以操作很多人類現有的工具,更好地適應人類社會環境。
另一方面,機器人與人進行交互的時候也最好是人形。人類發展到一定程度之后,情感方面的需求會越來越強烈,交流時的認同感是很重要的。機器人如果能在外形上更接近人類,人類在情感上就會更容易接受,交互的時候更容易接納,這是第一點。第二點,人形機器人有更豐富的信息交互方式,人也更容易理解。人形機器人表現情感,可以有面部表情,高興的時候可以手舞足蹈。
而且一些技術我們可以由人類(動作、表情、行為)映射到人形機器人,在技術上更快迭代。機器人抓物體、直立行走等,很多都是按照我們人類的方式來做的,包括機械手臂的動作。我覺得人形機器人是唯一能夠成為第三代人機交互中心的形式,現在的智能音箱只是一個過渡的產品。一旦技術突破之后,我相信大家更愿意接受人形機器人成為我們的助手和生活伙伴。
兩條腿走路,技術和商業相輔相成
穎奇:人形機器人真正進入家庭生活還需要一段時間,優必選科技是否會考慮推出一些中間態的產品,在這個階段讓機器人為人類提供幫助呢?
熊友軍:優必選科技選擇兩條腿走路,即「COO 養 CTO」戰略。我們目前研發人員占比約 40%,在研發方面投入了非常多的精力,我們會把研發過程中掌握的核心技術,轉化為能夠在商業市場上給大眾帶來價值的產品。因為優必選科技是一家商業化公司,我們不是純研究型的公司,也不是那種只關注短期利益的公司。站在 CTO 的角度,我會關注未來 5-10 年機器人產業發展的方向,公司會在技術領域做很多布局,把在市場上獲得的利潤更多地投入到研發中去。
商業化方面,我們會針對教育、娛樂、家庭、商用服務、安防等多個領域進行技術和產品的落地。有人認為優必選科技的部分產品比較像玩具,但我認為這是公司堅持兩條腿走路的戰略的體現。從商業化的角度來看,我們會思考公司目前掌握的技術,哪些是市場需要并且能給公司帶來利潤的,從而推動產品的落地。產品團隊會獲取市場需求、行業信息,結合我們對機器人的想法,去完成產品的研發。
穎奇:接下來可以簡單介紹下您的個人履歷。
熊友軍:我博士畢業于華中科技大學,讀博的時候研究的是機械手臂相關的方向。我記得有一年我們的總理訪問日本,到本田的時候接待總理的是一臺本田的機器人,也是 ASIMO 的前身,這個機器人帶著總理參觀了本田的汽車流水線。這件事當時給我帶來很大的沖擊,在我們做機械手臂都做得很困難的時候,日本的人形機器人已經做得非常棒了。當時我就覺得我喜歡人形機器人,以后發展方向可能就是研發人形機器人。
2011 年,我跟周總一起聊天,兩人一拍即合,隨后我就來到深圳了。優必選科技在 2012 年 3 月成立,開始就是做機器人的產品和機器人的系統。到了 2012 年年底,公司已經研發出 Alpha 的原型機。2016 年,優必選科技的 500 多臺 Alpha 機器人亮相央視春晚。上春晚之后,在行業也引起了轟動。隨后我們針對教育領域推出了 Jimu Robot,并迅速與蘋果展開合作。后來陸續又跟迪士尼、Amazon 有一些合作,公司發展進入了快車道。
穎奇:能否請您推薦一些最近在看的比較不錯的書給大家?
熊友軍:技術方面我主要看論文,書會側重看管理和社科方面的,比如《人類簡史》。最近大家都很關注華為,我也在看有關華為的書,《以客戶為中心》寫的很好,還有《下一個倒下的會不會是華為》,這本書探討了危機意識,對于認知華為也有非常大的幫助。
穎奇:有時間我也可以讀一下這本書。今天有很多收獲,非常感謝您的分享。
