如果你在宋伟面前吐槽,人类期待机器人可以扫地、洗碗、叠衣服,可它们偏偏在写诗、画画、跳舞,他会笑着让你再等等,心烦的话可以听一听由他组建的机器人乐队的表演。弹钢琴、敲架子鼓、吹管乐……一个多月前,这支名为“和璇”的乐队在杭州西站完成了一场大秀,已经收到来自四面八方,包含人类乐队的邀请,会的曲目也越来越多,从《歌唱祖国》到《沧海一声笑》《青花瓷》《孤勇者》。宋伟为那场表演打了优秀分,“机器人的完成度很高,就是选曲、编排等有些难为我们这一帮工科直男了”。这位浙江大学研究员,和云深处创始人朱秋国是本科同班同学,算是国内最早一批在人形机器人领域的拓荒者,而且选择了一个颇为浪漫的切入口:弹钢琴。
出道数月的和璇乐队一台开了侧盖的电脑主机静置在地,墙角放着一张单人折叠床;带鱼屏显示器上,是一份未完成的PPT,求职简历和博士、硕士毕业论文整齐地摞在一旁;玻璃窗上贴着两个透明挂钩,外套和双肩背包往那一挂,人便可转身扎进代码与算法的世界。走进宋伟的办公室,一眼就能看出他多个身份。这里是位于浙江大学校友企业总部经济园的浙大机器人研究院,也是杭州海创人形机器人产业创新中心所在地。后者是去年8月,浙大与余杭区政府合作共建的重大科创平台,由浙大原党委副书记、机器人研究院院长朱世强担任主任。他也是宋伟求学以及职业生涯非常重要的导师。约到这次采访并不太容易。宋伟太忙了:技术研发、团队管理、访客接待、宣传推广……这个团队眼下最亮眼的成果之一是“和璇乐队”,从钢琴、扬琴、架子鼓,到训练中的吹管、无弦吉他等,“技能树”正在不断点亮。和人一样,钢琴机器人左右“手”各有五根“手指”,可精准敲击黑白键,且能较快切换,“脚”还会随着节奏轻踩踏板。再加上扬琴机器人和架子鼓机器人,和璇乐队已“出道”数月,在各大科技展馆、社区和商场完成了几十场演出。它们不会抢拍,也不会弹错音符,俨然是训练有素的“乐手”。机器人与人类弹奏仍有本质区别。现阶段,机器人靠的是灵巧手与机械臂的精密配合。人类为它预设程序、导入乐谱,再通过曲谱解析算法、运动控制算法,将每一个音符转化为精准的指法动作。
弹钢琴是为了更好地洗碗?让机器人弹琴这件事,人类已经认真研发了好久。2017年,一台名为Arpeggio的钢琴机器人面世。它拥有夸张的88根“手指”,可以精准控制256种踏板和1000多种琴键。只要提前编程设置好,无论是哪一首名曲,难度有多高,都可以信手拈来。但如果把“手指”缩减到跟人一样的数量,机器人还能那么从容吗?这是摆在宋伟他们面前的一道难题。对于为什么要做弹琴机器人,宋伟他们有着清晰的认知。首先,相比让机器人倒杯水,音乐演奏是一个复杂的场景,而且考验的是“双手”能力。其次,像倒水这件事,只是让机器人关注东西在哪里,更多考验的是视觉捕捉能力。“但弹琴是有节拍概念的,你既要在这一时刻找对位置,又要注意下一步怎么弹。这就是前瞻性。它在时序上就比倒水更复杂。”宋伟表示,弹琴考验的不仅是手,还有手臂的协同,需要机器人在演奏时身体各部位和人一样保持和谐。和人类学琴有考级一样,随着演奏曲目难度的增加,对机器人的考验也越来越大。目前,宋伟和团队以演奏技巧、可演奏曲目的复杂程度,来对机器人演奏水平进行评级。这些指标都可转化为对手指跨度、移动速度等手臂能力的量化目标。“随着演奏等级的提升,手和臂的智能化也在进步,技术方案由此实现持续迭代。”而当这些技术打磨成熟后,再让机器人做一些扫地、洗碗、叠衣服之类相对简单的事就属于“降维打击”。