快走 翻滚不在话下！围观国内首款双足机器人

机器人行业市场火爆，据不完全统计，目前国内有4000家左右机器人公司。但是其中开发人型机器人的公司实属凤毛麟角，最为大家所熟知的就是优必选。自从优必选的阿尔法在猴年春晚大展风采后，人型机器人吸引了众多目光。可仿人类自主直立行走、能唱歌、跳舞、打功夫、讲故事的阿尔法屡次登陆央视，成为名副其实的“网红”。

不过长江后浪推前浪，智慧产品圈记者发现，另一个人型机器人正横空出世，俨然要盖过阿尔法的风头。

这是一家名叫乐聚（深圳）机器人技术有限公司推出的、名为Aelos的小型仿人机器人，作为一款智能人型机器人，Aelos亦是多才多艺，功能强大：学习助手、生活管家、百科全书、足球健将、歌舞达人、瑜伽教练、格斗大师、智力开发、计算机编程教程……。

更为技高一筹的是，这款机器人不仅是国内第一款集智能陪伴、高灵活度动作和支持二次开发于一体的仿人型机器人，而且是国内首款可快步行走的双足机器人。

Aelos功能解析

据该公司合伙人杨金介绍，Aelos机器人主要由主控板、舵机和机械结构三大部分组成，同时搭载BLE4.0低功耗蓝牙模块、WIFI模块、智能语音模块和触觉感应系统等拓展其功能。

Aelos产品结构

Aelos具有语音聊天，同声传译，语音搜索，语音复述，语音指令等智能语音功能；并且可以通过内置触摸和加速度六轴传感器，能够全方位感应触碰、保持平衡。

在结构设计上，Aelos具备16个肢体关节自由度，经过严密的运动规划验证，可轻松做到上万个精巧动作，无论是快步行走、体操的翻滚、瑜伽的倒立、舞蹈的跳跃，甚至一系列连贯的高难度动作，因此Aelos的灵活度领先于市面上大多数智能机器产品。

因为核心部件与控制系统均由乐聚机器人团队自主研发，经过了反复调试，保证了Aelos结构稳定、内部协调性更好，在正常情况下，让Aelos能够保持无故障连续工作超过一年。

Aelos机器人采用多操作兼容系统，可通过蓝牙连接手机APP、手柄等移动端设备向Aelos发送动作指令，也可以通过电脑PC端对其进行动作编程，然后下达动作指令，满足个性化动作需求。此外，乐聚官方与众多玩家将携手不断推出更多功能应用，通过手机APP更新让Aelos学习更新鲜好玩的动作和语言技能。

通过手机操控Aelos

支持二次编程开发

Aelos智能机器人可以广泛应用于家庭、娱乐、教育、展会、商业及媒体等各领域。针对不同领域，Aelos分为三种版本：一是娱乐版，主要面向普通消费者，用于娱乐、辅导儿童学习、陪伴等，这个版本加入了上述智能语音功能，有语音交互能力；二是专业版，主要给发烧友或专业人士用在机器人研究和机器人比赛上；三是教育版，主要应用在中小学以及大学和机器人培训机构等。根据这三个不同的版本，乐聚专门开发了三款软件并开放源码，以支持不同年龄段用户进行二次编程与二次开发。

快走的秘密在于与目前市面上的人型机器人相比，Aelos最大的优势在于可以做到其他人型机器人做不到的快走、360度翻转等功能。“Aelos是国内完全自主研发的第一款可以快走的双足机器人，这一事件的意义是非凡的。”杨金说道。

为什么Aelos可以做到快走，其他人型机器人却无能为力？

其秘密就在于乐聚团队自主研发的基于重心规划的静平衡步态核心算法和强扭矩舵机。

突破最佳步态算法

相对不会走动或通过底盘移动的机器人来说，关节可灵活运动的仿人型机器开发难度要大很多。而且，它与其它仿生机器人也不太一样，人型机器人是仿人的形态的，只有两条腿，其它仿生型机器人有四足、六足等，从直观上不难发现仿人型机器人更加不稳定，如果让它动起来是一个很难的问题，而像人一样实现快速行走等难度更高的动作当然是难上加难。

“在‘动起来’的研究上国内其它企业都可以做到这一点，我们在这一方面的研究上并没有花费太长时间。但是想要有技术突破，想要在同类产品中做到顶尖，我们必须要突破快速行走的技术瓶颈。”杨金表示，“快走这一动作首先从算法上讲是一种技术的象征，如果可以实现稳定的快走的话，说明在机器人的步态算法上已经取得了显著的成果。”

实现快速行走是一个难点，也是必须要攻克的重点，毕竟乐聚希望做的是一款超越前人的产品而不是简单的复制。为克服这一困难，该公司成立了一个小组专门研究人类行走的步态，并将步态进行分解，最极致的做法是拍了很多行走的视频，然后一帧帧分析，最后通过建立模型计算出最佳的步态规划，终于实现的这一方面的技术突破。

“能做到这点和我们的技术积累也是分不开的，我们团队的负责人冷晓琨是哈工大的博士，他从13岁开始接触机器人，曾在2012年作为队长带领哈工大的机器人团队登上春晚。他本人对技术有很精准的把握，在开发之初选择快速行走的步态作为突破口，为后来项目的顺利进行奠定了坚实的基础。”杨金说道。

关键部件自主设计

当然要实现快速行走和各种灵活动作，不仅需要最佳的步态规划算法，对硬件、相关零配件，比如舵机的要求都是极高的。快走需要多个舵机的协调运作，行走速度越快，对舵机、主控板、机器人电池以及整体协调性的要求就会呈指数增长，而且快速行走舵机承受的力、主控板承受的负载要远远高于慢走和同类的普通动作。

最初乐聚本来是打算直接从市场采购舵机等关键部件，但是后来发现直接采购来的舵机产品质量明显跟不上，无法满足他们的技术指标。

“市场上的舵机扭矩太弱，抗磨损性能太差，而且电流承受能力太弱，缓慢动作下并不会暴露出问题。”杨金指出，“但在我们测试一些灵活的动作的时候舵机成为了整个产品的短板，不是停止工作就是直接烧毁，在测试的时候还有将主控板烧毁导致研发停滞的时候。”

于是乐聚决定为Aelos量身定做一款舵机。经过一番努力，乐聚终于设计出了自己的舵机，舵机经过严格的测试，在快速动作下经过了长达100小时的连续测试，表现出了强扭矩、耐高电流、耐磨损、长寿命的特性，满足了乐聚机器人所有快速运动动作的需求。

步态核心算法和强扭矩舵机是Aelos的秘密武器

在自主开发步态算法和舵机的支持下，Aelos实现了快走的突破。杨金表示，只要实现了快走，其他的功能，比如翻滚、踢球等动作都可以实现。因为一款机器人的灵活性和优劣可以从快走直接体现出来，所以攻克了快走这一难关，以下的各种灵活的动作都是顺理成章的了。

“就目前Aelos机器人的行走速度体现出的综合水平而言，可以说是国内顶尖，国际领先的水准，这标志着我国的双足仿人型机器人可以打入国际市场，相应的研究进入与国际竞争的阶段。”他无不自豪地说道。