仿真蔡明太真了!春晚舞台的「仿生人形機器人」有何來頭?|科學家馬上回答

封面新聞記者 邊雪

30年前,總台春晚舞台上的小品《機器人趣話》中,那個淳樸、熱情、奔放的機器人「菜花」第一次在觀眾的腦海中構建了對人形機器人的想像。

30年後,在2026年總台春晚的現場,當年「菜花」的扮演者蔡明,真正與機器人同台。這一次,科幻照進了現實,站在她身邊的,是鬆延動力研發的人形機器人:一個與她容貌神態幾乎一致的仿生人形機器人,還有可愛的「機器人孫子」小布米和它的「哥哥們」。

這是春晚歷史上人形機器人第一次走進語言類小品,與其他節目不同,語言類小品的創作特性決定了台本往往會打磨到登台前最後一刻,這種不確定性要求人形機器人必須具備快速的技術迭代能力,以及運控系統的穩定性,才能適配每一次劇本調整與節奏變化。

「為了呈現出完美的節目效果,我們研發團隊、產品團隊、技術支持團隊等多方聯動,耗時一個月成功攻堅技術難點,並在此過程中展現了高效工程化與可重覆部署的系統性能力。」鬆延動力相關負責人透露,算法團隊迭代了超300版策略,訓練了21版舞蹈;為了讓仿生人形機器人擁有高度擬人表現力,團隊攻克了從硬件到結構再到算法的一系列技術難關,將機器人的表情控制頻率從10Hz升級至60Hz,同時為頸部新增3個自由度,大幅提升了肢體動作的幅度與靈動性。

人形機器人的發展,不僅是為了追求技術的極致,更是為了讓技術貼近生活,應用於更多的場景。鬆延動力相關負責人告訴封面新聞,這次在春晚登台亮相,不僅是一次技術展示,更是鬆延動力對人形機器人技術的一次應用場景探索,也是國產人形機器人技術走進家庭、邁向生活的一次嘗試。

登上春晚舞台之前,鬆延動力更被大眾熟知的產品,是去年北京亦莊人形機器人半程馬拉松那個努力奔跑衝線的「小頑童」N2,但真正讓鬆延動力登上春晚舞台的,是其仿生人形機器人。

相較於可以奔跑、跳舞的雙足人形機器人,仿生人形機器人屬於小眾賽道,很長一段時間甚至很難講出「性感」的故事。儘管這樣,從創立之初,鬆延動力就堅定地選擇了在該賽道的投入,「從更長遠的週期去看人形機器人行業發展,仿生人形機器人一定是最關鍵的一環,相比其他形態,人對仿生人形機器人具有更強的認同感、同理感,人形機器人最後一定是強交互、強情感共鳴的,我們一定要衝在前邊把這件事做了。」鬆延動力仿生人形機器人業務負責人坦言。

短時間內從0-1進行開發不現實,但鬆延動力的優勢在於其前期的技術積累,能夠響應春晚舞台對仿生人形機器人的幾乎所有訴求。舞台上呈現的仿生人形機器人正是在鬆延動力第二代仿生人頭平台基礎上,根據節目需求進行定製開發而成,其搭載了32個主動自由度,並在面皮材質鉑金矽膠中,添加了高分子材料,增強了仿生人臉的拉伸自然度與耐久性,自研機器人面部驅動算法和多模態交互大模型更讓仿生人形機器人具備近乎真人的自然感。

技術儲備是基礎,但上春晚舞台更大的挑戰在於團隊需要根據台本的調整,快速迭代產品呈現形式,這背後涉及著算法、結構等一系列系統性工程,對團隊的考驗不僅是技術能力,更是系統性工程化能力。

「全力以赴,不留遺憾。」團隊中一名技術員工幹勁十足。確定項目開始的那天下午,擺在眼前的首個難點,便是頭部比例的調整,為了保證上鏡效果,需較原有仿生人頭方案整體縮小30%,所有結構件、機械件與電子件都要重新開展精細化設計與空間排布。

另一重挑戰則聚焦在唇形的精準還原上,讓機器人的口型能和每一句台詞精準匹配,就需要唇部這一狹小的空間內放入足夠多的驅動電機,嘴部自由度如果配置不足,將會產生唇形僵硬的問題。而在緊密空間內部如何合理排列如此多的結構件,又是一項很大的技術難題。對此鬆延動力憑藉唇部12個自由度的配合以及自研表情驅動算法完成了高難度的動作還原。

僅僅30天,團隊就初步完成了仿生人形機器人的1:1複刻,這樣快速完成從結構到電子電路再到軟件算法的技術迭代,速度在行業內處於領先地位。後續鬆延動力技術團隊又按春晚節目組要求迭代了3個版本,最終得到了令所有人滿意的效果。

在一次次調試與試錯中,團隊明白了一個道理,仿生人形機器人單做到足夠像遠遠不夠,要是動不起來,或是可活動的部位太少,整體依舊會顯得僵硬。後續的調試中,團隊先加了只有一個自由度的脖子,試過發現效果還是不像;在把脖子的自由度加到3個後,那種違和感瞬間減輕了。再給它配上手臂、軀體,讓全身都能做靜態的微動,連頭部和身體的自然起伏都兼顧到,賦予機器人自然的呼吸感。軀幹、手臂和頭部的動作形成配合後,「恐怖穀」效應就大大降低了,有了真正的生命感。團隊才發現,要降低「恐怖穀」效應,其實是個系統化的工程。

從結構模塊化的底層構建,到電子電路高幀率、高電流的硬件驅控,再到表情驅動算法與多模態交互大模型的技術攻關,鬆延動力以層層遞進、軟硬深度協同的技術佈局,構築起仿生人形機器人領域的核心技術壁壘,更同步具備了小批量交付的實際能力。

「春晚不僅是對技術的考驗,也是對心智以及團隊凝聚力的考驗,整個過程中有的方案或許不被使用,或許遭到質疑,但如何保持住穩定的心態往前衝,這也是我們最大的收穫和感悟之一。」鬆延動力仿生人形機器人業務負責人直言。

除了仿生人形機器人,此次登上春晚的,還有鬆延動力的多產品矩陣,大眾熟知的「小頑童N2」、新一代雙足人形機器人「E1」以及在大眾期待下首次公開亮相的消費級人形機器人「小布米」。

「將各種不同的產品送入語言類節目,配合演員完成舞台調度,對機器人運控能力提出了更高的要求。」鬆延動力算法負責人指出。不同於在相對空曠的表演場地進行歌舞類演出,為了保證鏡頭播出效果,小品的取景範圍比較小。第一次走進春晚舞台綵排時,團隊發現留給4台機器人活動的範圍大概只有12平方米左右,這就意味著機器人需要在小空間內完成空翻、側手翻等動作。

「語言類節目的走位調度極為嚴格,機器人每完成一次動作都要十分精準地落在固定的點位上,不能有一點震動導致機器位移,否則會影響演員的走位,這對機器人自身運動控制的精度要求非常高。」鬆延動力算法負責人指出。

為了達到「春晚級」的運控精度,團隊優化了原本的空翻策略。首先,在運動控制算法上,提出了300個以上的策略,不斷優化機器人動作控制的精度。隨後,在結構設計上,團隊進行了調整,因為機器人的受力多在腳踝和大腿,團隊將機器人的重心上移,形成了類似「球形」,中心重、四肢輕的結構,最終讓機器人實現了輕盈的高難度動作。

一次成功算不上成功,一百次空翻一百次平穩落地才算得上成功。2025年12月21日晚,鬆延動力團隊在央視綵排現場結束了數小時的走位演練,大家也真切意識到,想要呈現出完美的舞台效果,就必須在真實場景里反復打磨訓練。團隊當場購置了舞台相關道具,1:1複刻出春晚舞台,這裏也成了團隊後續訓練的核心陣地。

那天恰好是冬至,訓練場搭好後團隊成員一起吃了頓熱乎餃子,暖意與幹勁也隨之升騰,「一定要讓我們的機器人,穩穩登上春晚的舞台。」

再後來,演員團隊共計3次來到該訓練場與機器人訓練、磨合。

除了熟知的N2與E1,春晚首次亮相的消費級人形機器人「小布米」經歷了更多的訓練。作為節目中年齡最小的「機器人孫子」,「小布米」先後學會了民族舞、機械舞、街舞等21種舞蹈。「平均每一兩天就要訓練出一種新的舞蹈。」團隊中的一名算法技術員工說。為了讓「小布米」的跑步姿勢更貼近真人,團隊在運控算法上反復迭代,摒棄了僵硬的直接擺臂起跑,而是讓機器人在達到一定速度後再自然抬起雙臂,這個看似簡單的「起跑再抬臂」動作,凝聚了項目組在結構和算法上一系列工程的訓練。

春晚舞台上的家庭場景,鬆延動力的機器人各施所長,E1伸著脖子探頭互動,N2俐落完成空翻與側手翻,「小布米」則全程耍著小調皮。它們此刻或許還成不了操持家務的保姆,卻已能提供家人般的陪伴,為生活帶來情緒價值。

「這個小品既展現了當下人形機器人走進家庭的現實可能,也暢想了未來人形機器人的發展方向,這一點本身就有著極為重要的意義。」鬆延動力負責人告訴封面新聞。人形機器人的發展,從來都不僅僅只是為了追求技術的極致,更是為了讓技術貼近生活,走進更多的場景。

根據摩根士丹利最新報告,今年中國人形機器人銷量將同比增長133%,達到28000台,較此前的預測14000台高出一倍。生產成本的下降將逐漸使擁有機器人變得更加容易,作為全球人形機器人供應鏈核心所在地,中國今年機器人生產原材料成本預計下降16%。

春晚攻堅讓團隊收穫的不僅是技術的提升,更是對「科技有溫度」的深刻理解。在小品舞台的展示,更是團隊對「人機和諧共生」終極形態的一次想像。未來,鬆延動力會懷著對推動機器人未來的初心,在仿生人形機器人技術和消費級人形機器人的賽道上穩步前行,讓前沿科技化為在地的產品,讓人形機器人真正走進更多的場景。