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出道即C位,世博会吉祥物机器人Opti诞生背后

2021年8月14日


日前,由特斯联独家研发设计的迪拜世博会吉祥物机器人Opti,正式对外发布。

Opti的亮相,首次将中国机器人领域的最新科技成果推上了世界舞台。特斯联为何能从全球科技企业中脱颖而出,获得迪拜世博会的青睐?

事实上,特斯联与世博团队的沟通、谈判历时逾半年。最终,特斯联以领先的机器人技术、全面高效的服务水平,以及来自东方古国的满满诚意,PK掉多家国际知名机器人厂商,赢得了世博组委会的高度认可。它将为本届世博会提供152台泰坦系列机器人,在4.38平方公里的世博园区为192个国家的元首、政要,以及2,500万游客提供智能服务和互动交流。

与此同时,作为本届大会的核心亮点,Opti即将在世界科技的最高盛会上华丽绽放,打造惊艳且令人无比兴奋的瞬间。


参考资料匮乏,仅有的只是”一张Opti平面图+20秒的卡通动画”。如何从一张设计画稿,变身物理世界中真实可及的AI智慧机器人?整个诞生过程,对于机器人团队工业设计提出了极高的要求。

尊重原型设计,赋予Opti自由度与可靠性。Opti原型创作灵感源于人类对未来机器人的构想。在原版画稿中,动画师笔下的Opti形象是一个“金蛋”机器人,下方有两个差速轮,整体造型酷似生活中常见的平衡车,无法自主站立。

此时,工业设计团队做出第一个决策:后置一个万向轮,形成稳固的三点式底部支撑结构。就这样,Opti拥有了一条“尾巴”,可24小时直立,平衡、安全运行难题迎刃而解,360度自由行动能力亦同时获得。

有了3轮的支点,Opti重心后移,巧妙让渡出一个18度上仰的视角。为什么是18度?这可不是拍脑袋决策的,而是机器人团队经过反复探索与测算,提出的“黄金视角”设计灵感。

如果没有这个18度仰角,当身高1米的Opti,面对平均身高1.7米左右的成年人时,会形成较大的视觉落差,直接导致Opti无法直视成年人交流。而“黄金视角”可使Opti垂直视野最大化,保证其可在任何角度直视沟通,并可通过自身搭载的摄像头,快速识别对话者性别、心情等基本信息,灵活又机智地“寒暄”,极大提升了交互体验。


高科技算法,让机器人表情“活”起来。原版画稿中,Opti一脸“像素表情”。如何原形呈现,又要兼顾机器人运行和品质感?工业设计团队再次面临挑战。

高精尖的曲面屏能耗高,影响机器人运行;原始点阵式LED屏视觉效果粗糙,与特斯联高配置软件无法打通,影响品质。两条路都走不通,爱好钻研的工业设计团队另辟蹊径:选用普通平面屏保证美学观感,叠加高级算法直接制作“像素表情”,软硬件得以匹配,美学与科技完美兼顾。


然而,实践中挑战随之到来。Opti的脸部是一个曲面,如果简单粗暴地在平面屏上加一个曲面透明面罩,就像隔着亚克力板看一个小电视屏幕,视觉效果颇为“塑料”。

这时,苹果的优秀设计理念赋予团队新的创意灵感——“产品设计不应局限机体本身,甚至可以考虑用漆的质地、光泽来营造高品质产品极致的触感。”

团队大胆设想,在黑色曲面罩上用激光变焦千百次,打出渐变色,与平面屏边框“无色差”融合;内侧附加凸面镜结构,放大屏幕影像视效,让影像“贴”在曲面罩上;使用参数化插件,模拟出点阵式屏幕效果,让机器人表情跟原版动画分毫不差。


创意加持过程中,除了不懈的技术清障,还有幸运之神的眷顾。新式球形雷达成为Opti的画龙点睛之笔。传统圆柱体雷达体积大、笨重,须在机体开槽内置,或置于机器人头顶。这无疑会破坏Opti的原形设计。然而幸运的是,团队找到一种新式球形激光雷达,与卡通形象正面肚脐位置圆圈刚好契合,让Opti最终实现了原版全貌复刻。



在机器人团队眼中,软硬件本就浑然一体。今天我们所看到的萌萌哒Opti背后,还隐藏着很多不为人知的黑科技。

毫秒级画面切换,让Opti表情更自然。这依赖于软件算法深度优化,以及内存占用率大幅降低。为带给用户生动的交互体验,历经数十个日夜攻坚,技术团队用两万行代码打造了一套全新算法,与屏幕表情完美匹配,最终让Opti成为真正的“表情管理大师”。

毫秒级动作传输,让Opti群舞更齐整。群体跳舞是Opti在迪拜世博会的核心亮点,但如何让Opti机群英姿飒爽,整齐划一?技术团队打造的RMS(机器人管理系统)平台可直接下发指令,启动Opti群舞。但受网络传输环境影响,50台Opti接收指令存在物理层面延时,起初无法达到动作同步。对此,机器人团队反复沟通、尝试各种解决方案,终于利用算法植入网络时间的方式实现了群体同步,以轮循校验方式确保了多台机器人跳舞节奏的一致性,误差被控制缩减至毫秒级以内。这也是机器人行业内首次突破如此大规模、高精度的群体移动式跳舞。同时,技术团队通过卫星定位系统与RMS平台无缝配合,实时定位和纠正Opti在跳舞过程中的地理偏差,最小刻度精确到厘米级,角度偏移控制在2度以内。

▲ RMS平台与Opti机器人实现完美结合

毫秒级反馈,让Opti沟通更顺畅。以毫秒作为时间单位,以厘米作为空间单位,特斯联机器人团队勾勒出的行业坐标重新定义了工匠精神。但追求极致的细节远不于此,为使Opti与全球游客完美交互,特斯联自主创新打造出毫秒级反馈的英文智能交互系统,并封装为SDK(软件开发工具包)供第三方使用,填补了国内空白,推动了国内机器人产业发展。

此外,不同于国内的气候环境,Opti所服务的迪拜,室外气温甚至突破50摄氏度,极端气候环境给机器人的正常运行带来不小的挑战。设计之初,机器人团队便将材料耐热性纳入实验与测试指标,还要考虑到不能影响Opti手臂、底盘360度自由旋转,并且重新设计了科学的硬件结构,以便更好的形成空气流进行散热。


每一个挑战磨炼着团队不服输的劲头,每一次创新凝聚着团队奋勇向前的精神,Opti创造了更为智能友好及令人愉悦的交互体验,每个元件每个步骤都经过了反复推敲与权衡,实现了其对人类友好的交互体验。


在软硬件打磨成熟后,临近生产制造阶段,摆在眼前的一大阻碍就是疫情,国内主要的零部件制造商生产与供应陷入了停滞,为了确保如期交付,机器人团队出差进入疫情风险地区隔离,连续几个月驻扎在工厂参与模具选型、组件加工、整机生产的全流程。不仅如此,Opti出厂前还需面临五项“大考”——材料检查、过程检查、老化测试、整机检验、三方验收,每台设备都要历经长达上百小时的严格考核,只为Opti能够如期在世博会惊艳亮相。


▲ 测试、组装中的Opti

当一台台科技与美学深度融合的Opti走下生产线,准备乘风破浪、出海远征,安全、按时抵达万里之外的迪拜时再次面临重重阻碍。

从工厂到迪拜世博会组委会“签收处”,为完成服务世博盛会的使命,Opti机器人逆疫情而动。特斯联为此“定制”了从生产导入到质量把控,从项目到供应链,从接收到组委会沟通交付的数十人专业团队专门为其保驾护航。

挑战,始终如影随形。如电池作为国际货运危险品(相对易燃易爆),使Opti这一“带电者”,本就易被普通跨国运输公司拒载。加之今年五、六月份多个国际海域及港口发生货船爆炸、沉没,导致Opti“登船”难上加难。

“无独有偶”——终于挨过了5-6月货船爆炸事故的负面影响,已从广东工厂等候数月,计划动身前往深圳港出发的Opti及其小伙伴们,六月底至七月初又收到了因重大活动而需实行道路管控的通知,动身计划再被搁置。与此同时,华南地区台风暴雨接踵而至,使出行时间不得不一推再推。

疫情、国际海域货船事故、国内道路管控、台风——这些不利因素使Opti和泰坦家族成员拥有“丰富经历”的同时,亦使船运“舱位”一票难求、票价水涨船高。数据显示,运输成本相较疫情前,足足增长了三倍!

▲ Opti启程!漂洋过海,奔赴迪拜

面对重重阻碍,Opti与特斯联相关“队员们”众志成城、共克时艰。终于,截至8月10日,包括Opti在内的特斯联152台世博机器人志愿者,均已启程前往目的地。至此,Opti及泰坦智能家族成员穿越南海、马六甲海峡,横跨太平洋、印度洋,逾万公里的“南奔西向” 不仅首战告捷,且已力克万难,并郑重宣誓“再‘南’也要按时到岗”!

▲ Opti顺利抵达迪拜

Opti的问世像“礼物”一般给世人带来欢乐、信心和力量,为本届世博会注入了一剂“强心剂”,更让世界见证了中国智造、中国速度,以及中国新生代企业的科技力量。

正如迪拜世博会首席科技官穆罕默德·哈希米所言,特斯联是智能技术领导者,是人工智能、机器人领域技术先锋,双方合作将进一步挖掘机器人发展潜力,巩固后世博特区作为全球技术创新中心的地位。

作为本届世博会唯一一家来自中国的官方首席合作伙伴,特斯联将代表中国新科技力量,与西门子、思科、SAP等世界知名企业同台绽放,向全世界展现中国AI科技与机器人前沿技术的惊人实力。让我们共同关注 “亲善大使” Opti机器人在迪拜世博会的精彩表现!


特斯联泰坦机器人应邀亮相2021智博会

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迪拜世博会吉祥物机器人“Opti”全球首发——中国科技企业实力出海

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