山東3人團隊打造史上最快拳擊機器人 最低延遲12毫秒

　　本文來自于微信公眾號 量子位(ID:QbitAI)，作者:克雷西 尚恩。

　　注意看，這個男人正在用自己的動作操縱一個機器人。

　　只見他出拳同時，機器人幾乎毫無延遲地將他的動作完美復現(xiàn)，拳拳揮向“擂臺”另一端由AI控制的拳擊手。

　　這畫面，簡直就是科幻電影《鐵甲鋼拳》照進現(xiàn)實，看得網(wǎng)友直呼泰褲辣!

　　這段視頻在B站收獲了2.5萬贊和3k+硬幣，還受到了IEEE Spectrum和New Scientist的關注。

　　有網(wǎng)友按捺不住，看完視頻立馬在線求問：

　　那么在哪里才能買到呢?

　　還有網(wǎng)友直接高呼“加速”，期待起了AI拳王大戰(zhàn)。

　　這么精彩的畫面，又怎么能少了列文虎克的身影?

　　這款機器人叫「QIBBOT」，是以開發(fā)公司「奇波機器人」的名字命名的。

　　QIBBOT的誕生，正是受到了電影《鐵甲鋼拳》的啟發(fā)。

　　而QIBBOT的研發(fā)團隊，包括顧問在內(nèi)，竟只有三個人。

　　01 天下武功，唯快不破

　　QIBBOT是迄今為止速度最快的遙控機器人。

　　在高速操作下，QIBBOT的最低延遲只有12毫秒，不到眨一次眼時間的1/15。

　　即使將QIBBOT模仿人類動作的視頻放慢到0.1倍速，差別也并不明顯。

　　而如果把操縱者換成AI，出拳的速度就更快了。

　　除了拳擊比賽，其他的動作QIBBOT也能模仿，比如比賽之后擊拳致意。

　　而對于操作者來說，學習使用QIBBOT也十分容易。

　　只需穿戴好體感設備，然后正常做出動作，玩?zhèn)�一分鐘就能上手。

　　對QIBBOT速度快這一點，B站網(wǎng)友們紛紛表示認同，甚至認為操控者的速度才是機器人速度的極限：

　　此前的遙操作機器人，延時普遍在100毫秒量級。

　　QIBBOT團隊為我們講解了他們是如何把這個數(shù)字降低到12毫秒的。

　　據(jù)了解，遙操作機器人的誤差主要來源于三個方面——運算、通信和機械系統(tǒng)。

　　其中通信延遲已經(jīng)小到可以忽略不計。

　　于是奇波團隊首先從機械系統(tǒng)上下手，精確設計了運動學和動力學模型。

　　QIBBOT的機械結構、重量分布也都經(jīng)過專門優(yōu)化設計。

　　但QIBBOT的體型過于龐大——一米九的身高和一米五的臂長，僅單臂版本就重達140公斤。

　　單純靠機械結構還不足以把延時降到12毫秒的水平。

　　經(jīng)過反復研究，團隊在QIBBOT的控制算法中創(chuàng)新性地加入了預測控制。

　　簡單說就是在操縱者完成操控動作之前進行預判，將延時抵消。

　　為了提高速度，團隊也選擇性地犧牲了一些精確度和穩(wěn)定性，運動過程中會出現(xiàn)顫動。

　　不過就進行拳擊比賽這個目的而言，這些精度的損失是可接受的。

　　在今后推出的新版QIBBOT之中，外型將得到完善，顫動的問題也會解決。

　　據(jù)團隊介紹，新版的QIBBOT還將在這些方面做出改進：

　　單臂改為雙臂，每個手臂也將擁有更多關節(jié)

　　軀干將能夠進行旋轉(zhuǎn)與上下運動

　　運動模式更接近人類

　　擁有更好的拳擊策略

　　動作更加流暢

　　團隊告訴我們，下一代QIBBOT將于今年底或明年初亮相。

　　02 Make something cool

　　我們有幸和QIBBOT的團隊聊了聊它的誕生過程。

　　團隊的核心，也是技術顧問耿濤，擁有20多年的機器人研究經(jīng)驗，曾在國內(nèi)外多所高校任教。

　　耿濤的兒子耿一寧和一名兼職成員一起進行具體操作，同時耿一寧還出任公司CEO。

　　關于QIBBOT，團隊的理想是復刻出電影《鐵甲鋼拳》中的戰(zhàn)斗場景。

　　不過交流過程中耿濤也坦言，這個夢想還很遙遠，目前的QIBBOT只實現(xiàn)了非常小的一部分。

　　實現(xiàn)那個程度是很難的，特別是腿部的運動在機器人領域是一個世界級難題，至少在可預見的將來，哪怕是最先進的團隊，可能也無法解決這一問題。

　　當然，如果拋開腿部的問題不談，只看上半身的運動，比如扭腰等，團隊則表示“還是有信心做得很好的”。

　　而提到為何會想到做這樣一款與眾不同的機器人，耿濤打趣說道：

　　一開始沒想那么多，只是想要做一些酷的事，去享受那種把東西一步步做出來的感覺。

　　當然也是出于對電子游戲和電影的熱愛，而且這件事還未有人去做，我們都認為值得一試。

　　QIBBOT的研究早在2019年就已經(jīng)開始，在前三年中，團隊一共投入了30-40萬，但最后沒能成功。

　　盡管產(chǎn)品失敗，但團隊積累下的經(jīng)驗還是起到了作用——僅一年之后，QIBBOT的原型機終于問世。

　　在初代原型做出來后，團隊立刻意識到這條路徑確實可行，而且這樣一個接近2米重達140公斤的機器人去打拳擊，視覺上本身也是一件很令人震撼的事。

　　根據(jù)了解，做出這樣一款遙操機器人的成本至少在數(shù)十萬元之上，加上之前失敗花費的成本，并不是一個小數(shù)目。

　　目前實驗費用一直由團隊自己承擔，為了省錢團隊也花了一些心思，比如在二手平臺買電機。

　　當然，熱愛是一回事，商業(yè)又是另一回事，在做科研這件事上不可能一直用愛發(fā)電。

　　雖然投入不小，不過團隊目前對于產(chǎn)品商業(yè)化倒未過分關注。

　　耿濤表示：我們一直秉承這樣一種理念，不預先判斷不存在的東西是否有價值。

　　先走出第一步，讓產(chǎn)品迭代給更多人體驗，再去考慮商業(yè)化變現(xiàn)。公司從一開始的定位，就是一家小而專的公司，追求技術極致和保持專業(yè)。

　　同時我們還注意到，網(wǎng)友們在B站視頻中的評論，幾乎每一條都得到了團隊的回復。

　　對于有些網(wǎng)友期待的量產(chǎn)版本，耿濤告訴我們，等原型機完善成熟之后，可以聘請專門做量產(chǎn)的團隊，會非常容易。

　　另外借此機會，團隊也希望向B站上關心支持QIBBOT的網(wǎng)友們表示感謝。

　　沒想到QIBBOT會受到這么多網(wǎng)友的關注，網(wǎng)友提的建議我們都認真看了，非常感謝他們，也很高興有這么多人喜歡機器人。

　　訪談最后，團隊成員呼吁，希望大家都可以動手參與去做一些酷的事情。