人形机器人“打太极”难在哪儿？

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  8月23日下午，第二届世界人形机器人运动会武术太极拳（决赛）第一场的比赛落下帷幕，上海智元队以40.5分的成绩位列该场比赛第一，宇树科技队和中国移动灵犀机器人以21.21分、17.96分位列第二、第三。赛场上，来自上海智元队的人形机器人随着音乐缓缓起势。沉肩、抬臂、转身，一套太极拳动作行云流水；转眼间，机器人又完成腾空飞踢等动作，引来观众阵阵喝彩。沉肩、抬臂、转身，一套太极拳动作行云流水；转眼间，机器人又完成腾空飞踢等动作，引来观众阵阵喝彩。

  今年，武术项目首次从表演赛正式纳入竞技赛，设置太极拳、自选拳术两个小项。按照规则，参赛机器人须全程自主运行，不能接受遥控干预，并在1至5分钟内完成整套武术套路。比赛既要求完成“白鹤亮翅”等太极拳必选动作，也鼓励队伍参考不同流派的传统太极拳进行套路编排，最终由裁判从动作完成度、质量、拟人性、平衡性、流畅性和稳定能力等方面做综合评判。

  看起来舒缓从容的太极拳，对人形机器人而言却并不轻松。“机器人打太极拳要比人想象的难得多。”现场解说员介绍，太极拳动作虽然缓慢，但每一个抬臂、转身、移步的背后，都需要多个关节电机精准配合，同时不断调整身体重心。尤其是在慢动作中，机器人既要保持动作连贯，又要维持身体平衡，任何一个环节出现偏差，都可能让动作变得僵硬，甚至失去平衡。

  为了让机器人“学会”太极，北京联合大学机器人战队进行了多轮训练。队员李亚鑫介绍，团队首先利用动捕设备采集人的太极拳动作，再通过“重映射”，将人体动作转换成适合机器人关节结构的数据，随后进入仿真环境进行模仿训练，最后迁移到实体机器人上反复测试。整个准备过程持续了约一个月。

  但从仿真环境走上真实赛场，机器人仍会遇到新的问题。此次比赛，北京联合大学队机器人战队选择了24式太极拳的招式，所使用的宇树机器人流畅完成所有固定动作，不过在部分动作中仍出现了抖动。“太极拳中有大量单腿转身、重心切换动作。”队员刘文涛介绍，受限于脚掌关节硬件，机器人无法像人一样灵活“碾转”，只能更多依靠脚底摩擦完成转动，地面的阻力也会促进增加平衡控制的难度。“相对而言，下半身固定不动的招式更容易实现，一旦进入单腿支撑、重心大范围转移，机器人的平衡算法就要承受很大的压力。”

  而今年武术项目的规则，也在鼓励机器人挑战这样的“高难度”。本届比赛采用“10+X”评分方式，在基础分之外，完成后空翻等难度动作能获得额外加分，同时鼓励参赛队伍申报创新难度。对于参赛队伍来说，比赛不仅是在比机器人“像不像人”，也在比机器人能不能完成更复杂的动作，并在动作完成后依然保持稳定。

  大连理工大学大工凌水未来太极执行队就把难度动作瞄准了“金鸡独立”。这支队伍选择了一台身高约1.7米、体型相对魁梧的大型人形机器人。对这种的“大个子”来说，完成单腿站立并不是特别容易。“身高一米七，机身比较魁梧，重心调节的难度比小型机器人更高。”队员喻景轩介绍，为了让机器人完成“金鸡独立”，团队进行了多轮版本迭代和调试。

  第二届世界人形机器人运动会武术自选拳术项目将于8月26日14:00打响，26支队的机器人同台竞技，用钢铁之躯展现拳术的力量。

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