商汤科技发布下棋机器人，助力“AI+机器人”进入家庭时代

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2022-08-11 14:19

家庭教育机器人的新物种，终于出现了。

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文｜陈俊一

编辑 | 钱漪常亮

题图｜官方授权

从70后、80后童年流行的泥巴手枪、铁皮青蛙、鸡毛毽子、七巧板，到90后童年的塑料玩具枪、四驱车、学习机，每一个时代的儿童，都有各自时代的玩具或益智类教育产品。

00后、10后的童年则有着更多选择，从iPad到编程工具，从3D打印机到航模，而教育机器人也顺势走入家庭。这些教育机器人就像扫地机器人、拖地机器人等家庭服务机器人一样，在家庭生活中发挥着特有的作用。但当前，很多教育机器人仅仅具有类人、拟人的外形设计，其内在更类似智能音响，主要用于儿歌播放、故事朗诵，缺乏科技成色。

当然，也有如波士顿动力等创业公司制造出具备多种复杂动作能力的机器人、机器狗，但其价格过高，也并不适用于家庭教育场景。在AI与机器人时代，怎样的教育机器人产品才能反映时代的科技特色？对于孩子而言，怎样的机器人才能激发其学习兴趣？对于家长而言，怎样的机器人才能给孩子带来更多陪伴？

8月9日，行业领先的人工智能公司商汤科技发布的“元萝卜SenseRobot”AI下棋机器人，让我们看到了教育机器人参与家庭教育的别样可能。

“执子下棋”为什么很重要

人与人之间的象棋对弈，都是基于真实的棋盘与棋子。在真实的棋盘上“执子下棋”，能带来平板电脑或者手机触摸屏无法模拟的对弈体验，也符合很多父母希望“让孩子放下电子设备”的需求和心声。正因如此，商汤科技推出的这款拥有立体视觉辨识能力与立体棋子移动能力的AI下棋机器人，也受到了极大的关注。

基于商汤科技在计算机视觉与深度学习领域多年的技术沉淀与积累，元萝卜AI下棋机器人不但“思考”的速度极快，而且更重要的是十分智能。

对弈中，你唯一能感受到的“延迟”，就是机械臂参照真实人类下棋动作，而设计的移动棋子的操作时间。甚至，商汤科技还针对不同场景，调整机器人的反应速度。人与人下棋之时，往往需要充分思考、反复权衡，并不是机械地匀速落子。因此，在特定场景下，例如儿童下了一步非常高难度的棋，那么当AI下棋机器人预设棋力与儿童水平相当时，就会自动留出一定“思考”时间，再进行行棋，从而使下棋体验更接近真人对弈。

此外，对于初学象棋的儿童来说，立体感、空间感、陪伴感非常重要，平板电脑上往往有很多游戏、短视频软件，对于孩子的诱惑力很大，在平板下棋容易导致孩子注意力不集中。而一台具有科技范、新鲜感的下棋机器人，远比触摸屏能带来更加真实专注的下棋体验。

同时，与平板电脑相比，作为一个更新的品类，下棋机器人给孩子的科技感也更强。

中国象棋协会也表示，象棋等传统文化的发展和弘扬，一定需要科技力量的助力。元萝卜下棋机器人对于象棋运动，具有时代性意义：象棋从传统的对弈模式到手机、平板端的触摸对弈模式，就曾给象棋运动增加了全新的舞台；而元萝卜机器人则让象棋运动有了第三种模式，那就是人机交互、实物对弈。这种对弈模式给象棋运动参与者带来的惊喜，也是线上基于触摸屏幕的象棋运动难以替代的。

元萝卜作为一款教育机器人，其所搭载的具备“手眼协同”功能的机械臂，就场景而言，仍然具有相当的复杂性。作为走入家庭的第一个机械臂，不但能带给孩子科技新鲜感，还可激发在象棋之外对科技的兴趣，有利于孩子科技素养的发展。

很多科学家、发明家的成长，都离不开其童年时对“玩具”的接触。比如发明飞机的莱特兄弟，他们从事木工工作的祖父就经常给他们拿一些边角料、碎木块当积木玩耍。这些物件，也许就在童年的莱特兄弟心中点燃了未来探索飞行技术的热情。

而充满科技属性甚至科幻色彩的下棋机器人，也将会给孩子心中种下更多探索科学技术的“种子”。

九次迭代，满足安全与智能

机器人是AI技术的重要载体，AI技术的感知、决策和控制的能力，可以驱动机器人的机械臂等机械装置，从而使之与现实世界形成有智慧的互动，也能为孩子提供更好的陪伴。其实，又有哪个孩子会不喜欢多一个可爱聪明的机器人陪伴呢？

20世纪80年代至今的《星球大战》系列电影中出现的R2-D2机器人，就因胖墩造型非常讨人喜爱，也成为很多孩子心中最理想的陪伴。哪怕是如今的家庭机器人设计，外形上很多依然有着R2-D2机器人圆嘟嘟的影子。

对于陪伴孩子学习、对弈的机器人，其安全性毋庸置疑非常重要。前不久，外媒报道，在7月下旬莫斯科举办的一场国际象棋公开赛上，一名7岁男孩的手指被国际象棋机器人误伤。这名男孩是俄罗斯首都9岁以下30名最好的棋手之一，幸好伤势不重，事发之后，男孩的手指打上了石膏，最终在志愿者的帮助下继续完成了剩下的比赛。

这也引发了人们对于机器人与人类接触时，如何保证安全的担忧。

可以说，让机械臂经由棋类机器人进入家庭场景，正是由商汤科技“元萝卜SenseRobot”AI下棋机器人首创。

在此之前，家庭场景中还没有这种具有精确抓取和移动能力的机械臂或者机器人。商汤科技作为无人区的开拓者，在研发之初，就充分考虑到了安全性以及后续智能化、系统化等更多问题。

首先，工业机械臂和商汤科技“元萝卜”AI下棋机器人的机械臂完全是两个不同的“物种”。

莫斯科国际象棋公开赛上误伤选手手指的国际象棋机器人，其实是一架标准的工业机械臂，可以同时移动三个棋盘上的棋子，力度较大，且在限定范围内移动时避障处理能力较差。在Baza Telegram频道公布的视频中，选手的手指被机械臂夹住几秒钟才被人救下，而这几秒钟哪怕机械臂感知到了阻碍，也没有放下男孩被夹的手指。

而“元萝卜”机器人，可以说是重新定义了家庭版“机械臂”。不同于工业机械臂的“老大笨粗”，家庭版“机械臂”体积大大缩小，抓取棋子是轻拿轻放，并利用毫米级精度的操控算法，对机械臂进行控制，通过摄像头与多种感知传感器避障，避免磕碰到孩子手指。而且，“元萝卜”的机械臂没有钢制抓手，是借助机械臂上的电吸触点，抓取实体棋子进行走棋，这更是避免了机械臂抓手可能存在的隐患，在安全性上做到万无一失。

其次，针对与儿童对弈过程中，儿童可能存在的误走等问题，“元萝卜”会进行矫正，而这种矫正也是在安全的前提下进行的。比如走棋的过程中，孩子在拱卒的时候往回走，或者在别马腿的情况下跳马，机器人就会在这一步违反规则时提醒孩子，并且还能把棋子摆回正确的位置，提醒孩子行棋规则。

第三，高质量陪伴，不仅需要机器人，更需要背后的训练、课程体系能够针对儿童专注力、观察力、想象力、逻辑思维发展进行针对性训练。

为了保证机器人背后的专业课程支撑，商汤科技还与中国象棋协会合作开发专业课程，让孩子在与机器人的对弈中，不仅提升自己的棋力，更可以完成官方象棋等级考试。机器人支持16-13级象棋等级考试，通过考试获取的证书也可在中国象棋协会官网查询。

元萝卜机器人还支持象棋“0基础”教学，通过机器人语音讲解搭配实战训练，让孩子从0开始逐步提升棋力，从最基本的棋盘布局、象棋起源到每个棋子的走法，循序渐进地进行学习与练习。

在设计上，机器人既在设备端拥有针对26到10级的棋力水平的前端引擎，也有针对大师级水准的云上引擎，这样就可以适配棋手不同的棋力水平，做到因材施教。

从草图、原型图到样机、量产成品，“元萝卜SenseRobot”AI下棋机器人的诞生，商汤科技的产品经理与工程师们，也经历了无数前期迭代测试以及与天使用户的磨合。

据商汤科技工程师介绍，从第一台原型机到最终量产定型，元萝卜机器人经历了二十个月、九个大版本的迭代，从机械臂长度、机器人高度、棋盘棋子大小，乃至机器人采用单臂造型还是双臂造型、机身屏幕尺寸等多项参数，都进行了一系列测试，软件方面的更新更是数不胜数，才最终确定一个象棋专家与前期体验用户都比较满意的定型版。

在商汤科技工程师看来，从技术到产品，需要走一段很长的路。实验室中创造一项先进的发明固然可嘉，比如AlphaGo就是一个很好的实验室项目。但是把实验室技术做成可以进入千家万户的量产产品，才更有意义。

元萝卜机器人将下棋引擎、机械臂等先进技术，在家庭可以接受的成本内，做成一个实实在在的产品，这种创新和突破，就更为难得。

教育机器人的下一步

对于儿童来说，象棋可以玩、可以学、可以受传统文化熏陶，也可以借此锻炼逻辑思维与专注力。象棋对于孩子有着天然的吸引力，稍加引导，就能使其成为孩子锻炼智力的绝佳工具。

宋代思想家洪迈就在《棋经论》中描述象棋棋局的复杂多变，“车前马后，发炮逐卒，如电掣雷轰；炮铺卒行，逼近士象，如狼奔虎跃。”因为“一局之中，千变万化”，既要学会一些象棋妙招，如“辘轳炮抵敌最妙；重叠车兑子偏宜”；更需要弈手“专心绝虑，静算待敌”，“得先时切忌着忙；输棋时还叫心定”，拥有长线思考的专注力与处变不惊的定力。

明朝文学家唐寅甚至还认为象棋具有训练弈手排兵布阵、战略筹划的作用，他在《谱双·序》中写道：“若以象棋观之，车有冲突之用，马有编列之势，士有护内之功，卒有犯前之力，斯可以论兵矣。”

围绕象棋，蕴藏着很多传统文化知识。比如，“炮”在宋元时期才开始在军队中大量应用，而象棋中的棋子“炮”也恰好是宋元之后，尤为受弈者重视。象棋学习与象棋传统文化知识的熏陶，是并行不悖的。

象棋作为一种智力运动，不仅需要孩子具有较强的推理能力、想象能力以及自控能力，还能够帮助孩子树立良好的规则意识、并在纷繁复杂的棋局变化中锻炼创新意识与判断能力。

对于元萝卜AI下棋机器人来说，在智力训练、传统文化浸润之外，其实还可以发挥更大的作用。

当代父母面临的育儿难题，与以往迥然不同。

比如，父母双职工情况下，往往都是老人帮忙带娃。但是爷爷奶奶或者姥姥姥爷在照顾孩子生活起居上没有问题，但却难以融入到孩子的生活中，因为现在的孩子们大量接触电子产品和游戏，而老人们很难参与到孩子的电子游戏中去。再比如，二胎家庭中，往往两个孩子各玩各的，或是争抢同一个玩具。

这时，元萝卜机器人就能够为家庭成员之间更多互动提供一种链接与协同。比如下棋的过程中，孩子面临很多挑战，爷爷奶奶们就可以支招，从而形成老人与孩子之间的良好互动；或者两个孩子一起琢磨怎么“对付”机器人，让机器人成为“团结”两个孩子的“假想敌”，促使他们遇到难题互相支招，战胜共同的对手。

如此，机器人就成为了孩子与孩子之间、孩子与长辈之间更多互动与交流的“中间人”。

基于商汤科技强大的算法能力以及元萝卜AI下棋机器人的机械臂技术，棋类机器人当然并不仅限于中国象棋。其实，在商汤科技创新工程院创新实验室里，元萝卜机器人前期就探索了多种不同的方向，甚至不止于棋类。

不同于主要在“无人环境”工作、更注重效率和精准度的工业机器人，这种家庭场景教育机器人需要与人近距离接触，需要满足孩子成长的更多精细需求，更需要企业在技术端具有强大实力。

而作为领先的人工智能公司，商汤科技拥有打通硬件制造到底层系统调试全链路的能力，未来，借助智能语音、单目或者双目视觉、AI、大数据、物联网等技术，创造出具有更强环境感知与人机交互能力的教育机器人，也在预期之内。

当然，一款算力与机械动作能力足够强大的机器人终端，只是商汤科技为家庭教育场景呈现的“第一道菜”。下棋机器人作为一个全新物种，不仅给家长们提供了陪伴孩子成长更多元的智力运动与家庭陪伴；也让孩子们在以屏幕为主的电子产品之外，有机会接触更多新科技教育产品；由此，元萝卜下棋机器人也开启了“AI+机器人”真正进入家庭的时代，未来更多品类的家庭机器人，一定还会继续诞生。