浙大老师教机器人弹钢琴，竟是为了更好“洗碗”？

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、演奏扬琴……一个月前，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，包括人类乐队的邀请。它们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”：“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。

当然弹琴不仅是为了弹琴，而是让机器人有个能不断升级的复杂场景。就像宋伟本人，除了浙大老师的身份，还兼任浙江大学机器人研究院研究员、杭州海创人形机器人产业创新中心副主任、浙江省机器人产业发展协会秘书长……

出现在数贸会的宋伟和他的钢琴机器人 摄影 韩丹

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。

摄影 韩丹

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 速 切换，“脚”还会随着节奏轻踩踏板。

摄影 韩丹

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。

换句话说，机器人们还做不到实时响应、即兴发挥，每一次登台，背后是机器人在数字空间的仿真模拟与动作迭代。

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，宋伟团队有着清晰的认知。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， 另外 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 为 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”。

因此，在真正进入家庭前，机器人需要一个高精度、高复杂度的“训练场”。弹钢琴恰好提供了这一切。

当然，文化娱乐也是宋伟眼中当前技术最能支撑、也最容易落地的场景，“组建机器人乐队，通过演出和机器人售卖，就能反哺研发投入，形成商业闭环。”

来自浙大的技术基因

“从技术的视角来看，仅去年到今年，人形机器人在运动控制方面的突破，可能已经超越过去20年的总和。”谈及近几年技术的飞跃，宋伟的语气中流露出些许感慨。

他与机器人的故事，开始于22年前。

2003年，宋伟从山东考入浙江大学。“男生嘛，都差不多，从小爱看机甲动画片，对机器人有发自内心的热爱。”他笑着回忆，“所以就报考了机械电子工程专业。”他的同班同学中，就有后来创办云深处科技的朱秋国。宋伟办公室的小圆桌上，刚好还放着朱秋国最近赠送的《智能四足机器人Lite3 实训案例集》签名本。

此后，两人都选择留校深造。宋伟进入流体动力与机电系统国家重点实验室攻读博士，朱秋国则进入控制科学与工程学院师从 褚健 和熊蓉教授。

彼时，机器人研究的火种已开始在浙大校园里播撒，如今开枝散叶、星火燎原。除了宋伟、朱秋国，还有熊蓉教授和宁波市政府共建的浙江人形机器人创新中心、王宏涛教授的镜识科技、王酉副教授的逻腾科技……这些带着浙 大师 生基因的创新力量，正在机器人领域的不同赛道探索前行。

早些年，宋伟的研究聚焦于特种作业机器人，例如无人自主爬壁机器人和深水软体作业机器人，“看似领域不同，但底层技术其实是相通的。”直到2017年，新型研发机构之江实验室成立，让他有机会成为国内人形机器人拓荒者里的一员。

摄影 韩丹

浙江的机器人产业链非常完整

2018年，之江实验室智能机器人研究中心机器人中心挂牌运行。在制定研究方向时，当时的核心团队达成高度共识：要做“有显示度、代表未来，并能牵引产业”的研究。这一理念，最终指向了人形机器人。

与如今海创创新中心以产业化为核心不同，当时他们选择以人形机器人这一终极形态，反向牵引关键技术攻坚，“人形机器人几乎融合了所有形态机器人的共性核心技术”。

2021年左右，宋伟带领团队开始尝试将大模型技术用于机器人的自主决策，但“当时还非常不好用”。

他还曾与群核科技创始人陈航多次交流，一方拥有丰富的家用场景数据资源，一方具备机器人全链条技术，本想着合作构建家庭场景的机器人虚拟训练平台，却因种种原因未能如愿推进。4年后，就在今年8月，群核科技发布空间大模型，做成了两人当初设想的事，也算是“念念不忘，必有回响”。

也是在那个时期，宋伟开始深入思考：机器人的“手”和“臂”，该如何融入现实生活的场景？“其实倒水这样的任务，我们在2020年就已完成。”后来团队里一位95后姑娘钟灵提出一个想法——她从小练琴，大家一拍即合：就是弹钢琴了。

随着去年杭州海创人形机器人创新中心正式成立，宋伟组建起和璇机器人乐队。

宋伟（右二）和团队部分成员 摄影 韩丹

实际上，无论是2018年还是2024年，帮助宋伟他们将研究落地的，是浙江高度发达的机器人产业链。

“硬件方面，能够实现规模化量产和精密制造，传动、电机等核心部件一应俱全；软件算法方面，也有来自互联网大厂培养的大量优秀工程师。”从2018年至今，宋伟团队的每个硬件需求都能受到产业链上企业的“关注”，“大家一起攻克难题，寻找比较好的解决方案，推动行业的发展。”

要做有市场买单的机器人产品

除了音乐演奏机器人，海创创新中心的第二个方向，是家庭陪伴机器人。

在宋 伟 办公室外，十几个年轻人正在埋头工作：外观设计、结构工程、运动控制、软硬件开发……他们都是“胖达”项目组成员。这个项目负责人谢安桓研究员，也是宋伟的同班同学。

这是一款毛茸茸、憨态可掬的熊猫机器人。它依托多模态感知和交互系统，结合情感计算引擎和大模型的理解与决策能力，能实现自主识别、自主决策，甚至自主“成长”等智能 体 能力，目标是真正成为家庭的一员。

目前，这款机器人主要面向儿童，但相关技术正同步延伸至养老场景。9月，由海创创新中心牵头的“智能情感陪护机器人”，成功入围 工信部 与民政部的“智能养老服务机器人 结队 攻关与场景试点项目”。

而团队的第三个方向，是将机器人技术深度融合进传统工业，与产业龙头企业合作，在细分场景中推进人工替代。“例如与诺力股份共建‘具身智能机器人联合实验室’，研发化工采样机器人，实现化工厂危化场景的无人自主采样。”

但无论是哪个方向，宋伟一直坚持产品要有市场来买单，“早年做研发可以不那么考虑成本，现在需要充分考虑市场的接受程度。”

“一台电机，进口的和国产的价格相差很多，能不能用性能稍逊的国产电机再搭配改良的算法，实现对进口电机的大部分替代？”宋伟说自己经常会给团队出类似难题，为的就是让机器人首先在价格上没那么“高不可攀”，有了落地才能不断积累数据，快速迭代。

错过这个风口要再等20年

在音乐演奏机器人研发的道路上，宋伟为团队勾勒出更富挑战性的新目标：持续增强表现力与智能水平。新开发的机械臂演奏能力更强、也更灵活，“外观还会继续打磨，加入肢体动作。接下来还会引入AI技术，先实现人机交互，再让AI生成曲谱，曲库与动作已经打通。一旦AI能够写歌，真正的交互性体验就会实现。”

“目前算法其实是跑在硬件前面。仿真系统里可以实现的演奏动作，但现实是有时硬件的性能与可靠性还不够。”团队只能在算法上找补，同时自主研发高性能关节。

摄影 韩丹

眼下，机器人乐队学会一首新曲需要多久？

答案是一天左右。为什么不是半小时、十分钟？“还是硬件问题，性能没跟上。”

回想起8月在杭州西站办的那场“机器人梦想之夜”音乐会，宋伟语气中透着自豪。长达两小时的演出，有机器人乐队独奏，也有人机协作环节，很大程度上依赖于高精度的程序控制，他认为团队完成得“非常出色”。“当机器人与竹笛演奏者合作《青城山下白素贞》，那种默契与氛围呈现的最终效果，还是挺打动人的。”

在宋伟的设想中，机器人乐队更可以成为人类音乐人的创作伙伴。当然，“硬件需要更稳定，算法也要更智能”。人类一个眼神，机器人就明白要弹什么；曲风骤变，它也能即刻跟上，这是他心中理想的协作状态。

生活中的宋伟喜欢晨跑，常常在六七点出发。最近一次跑完，他发了条朋友圈：照片里是一人一狗散步的背影，配文写道：“似乎看到了自己未来的老年生活。”

不过显然，当下的他根本无暇考虑退休。就像他和团队成员说的：“如果抓不住这次人形机器人的技术风口，也许就要再等20年。一旦抓住，一切都会迎来飞跃。”

橙柿互动·都市快报记者 童蔚 梁应杰

编辑 高欣奕

审核 罗祎 陈欣文