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CICC科普栏目|波士顿动力公司的逆天机器人

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发表于 2022-3-12 08:53:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
 
来源:图灵人工智能

波士顿动力公司(Boston Dynamics)的一段最新视频显示,这台无比敏捷、速度惊人的Atlas机器人成功地跳过障碍物,仿佛就像跑酷传奇一样。

几年前,波士顿动力凭借机器人Atlas在不平坦的地面上成功的行走而震惊世界。而最近,阿特拉斯的后空翻和跑动能力再次给我们留下了深刻的印象。

就在几小时前,波士顿动力发布了一段视频,展示了Atlas的另一项令人难以置信的能力。在视频中,机器人跑着跳过障碍物,甚至能跳的更高来扑向迎面而来的盒子,简直就像马里奥和酷跑传奇一样。


正如视频中描述的那样:

控制软件(control software)利用包括腿、胳膊和躯干在内的整个身体,在不中断步伐的情况下,调动跨越原木和跨上台阶的能量和力量。(台阶高度40厘米)Atlas使用计算机视觉定位自己,相对于方法上的可见标记物,准确地击中地形。

然而,对于那些担心“机器人到来将是大灾难”的人来说,应该注意的是,机器人技术也为我们提供了将人类变成近乎超级英雄的外置系统。



很难说这一切对我们的未来意味着什么,但很可能在未来几年,人类和机器的工作关系会越来越紧密。

这些技术的发展很可能对人类是有利的。机器人可以越来越多地承担对人类来说过于危险或困难的任务,并成为我们在地球上最好的朋友。

去年7月,波士顿动力展示了一段Atlas后空翻的视频,相信不少人都还记忆犹新:这段视频展示了Atlas机器人在不同高度的箱子之间跳跃、旋转的能力,它最后来了一个完美后空翻并举起双手庆祝,可能体操小天后西蒙·拜尔斯都会羡慕!波士顿动力公司此前发布的Atlas的视频中,这个机器人看起来还有点笨拙、不稳定,但今天,他非常稳定地在箱子之间跳跃、转身、后空翻,动作看起来完全与人类无异。

虽然也有其他的机器人已经实现过后空翻动作,但是波士顿动力的双足机器人Atlas却从来没有做过后空翻。为了强调这一成就,波士顿动力公司在这段只有55秒的视频中用慢动作重复了两次后空翻动作。记得看到最后,Atlas来了个“扑街”,他完全把着陆的过程抛在脑后,扑倒了面前的箱子。不用担心机器人革命很快到来,即使是机器人也需要练习!

初代和第二代Atlas机器人

Atlas机器人是一个双足人形机器人,由美国波士顿动力公司为主开发,最初由美国国防部国防高等研究计划署(DARPA)的资助和监督。这个身高6.2英尺(1.9米) 的机器人是专为各种搜救任务而设计,在2013年7月11日首次向公众亮相。



初代Atlas机器人


Atlas机器人基于波士顿动力公司早期的PETMAN人形机器人,有四个液压驱动的四肢。初代Atlas机器人由航空级铝和钛建造,身高约1.8米,重达150公斤,利用蓝光LED照明,需要外接电源。

Atlas机器人最让人惊叹的是擅长在崎岖的地形行走、攀爬,包括不平整的碎石地,雪地等,它能够保持平衡,快速行走,搬箱子,甚至在被踢倒后自己爬起来,而且它学习走路的动作和生态与人类惊人的类似。他被称为“逆天机器人Atlas”。

2016年2月23日,波士顿动力公司在YouTube上发布了一个新版本Atlas机器人的视频,立即引起轰动,仅YouTube的原始视频播放量已达到2400万次。 新版本的Atlas机器人为在户外和建筑物内部操作设计。 它专门用于移动操纵,非常擅长在广泛的地形上行走,包括雪地。 它由电动和液压驱动,使用身体和腿部的传感器维持平衡,并在其头部使用光学雷达和立体传感器,以避开障碍物,评估地形,帮助导航和操纵对象,即使对象在移动中。第二代Atlas机器人身高1.9米,体重仅有82公斤,相貌也不像初版那么狰狞,而且内置电池驱动,不再需要外接电线获取动力。

第二代Altas机器人更令人印象深刻的是各种能力的改进。在视频中它展现出了在雪地丘陵中的穿越能力,能够在崎岖不平且被雪覆盖的山坡自如地行走。而且它的平衡能力也十分惊人,在打滑甚至被踢的情况下仍能维持住姿态,即便被踢倒在地,它也自己再爬起来!还有就是得益于配置的激光雷达与立体传感器,以及室内室外的定位能力,Altas 已经能够在室内和室外进行自我导航。从视频中可以看出,Altas 的目标搜索识别能力也很强大,测试者屡屡把待举起的箱子踢走,Altas 都能很快定位到箱子并且执行举起重物的动作。

另外,不得不说,Spotmini这一次跟随着星爷的《Uptown Funk》弄起节奏感极强的舞步,用大家经常说的话就是,这个机器人被赋予了灵魂!大家有没有被这只已经不能说是可爱,而是“魅惑”的Spotmini给撩到?

在视频的开始,Spotmini先是礼貌性地向大家展示了舞蹈起始动作


(If we show up, we gonna show out, smoother than a fresh dry skippy)






接着,灵活的Spotmini慢慢点亮了节奏,跟随着音乐展示了第一段舞蹈


(I’m too hot(hot damn))






热身还没完,紧接着的是大步侧跨,动作整齐又不失灵活


(I’m too hot(hot damn))






热身动作结束,来个高难度动作!它竟然还学会了太空步


(Break it down)






节奏慢慢加急,这时它开始踏起了小碎步


(Break it down, girls hit your hallelujah)






伴随着音乐高潮的到来,也该展现最炫的舞姿,即使预感到将会发生什么,可谁能想到它竟会做出这样的动作


(Don't’ believe me just watch (come on))






哎呀,接下来就更神(羞)奇(羞)了,偷偷捂脸(我没看)……


(Don't’ believe me just watch (come on))






哎呀,咋还有呢,快进快进……


(Don't’ believe me just watch (ya!))






高潮过去,跟随节奏再次踏起了小碎步


(Don't’ believe me just watch)






音乐暂歇,到最后了,依依不舍的滑离舞台。没错,它就是华丽地滑着太空步离开了舞台


(hey, hey, hey, oh!)






视频看完,感觉整个十月都被波士顿动力占领了,一个接一个的视频闪瞎了路人的眼睛,也让科研者们惊叹,为什么波士顿动力能做出如此出众迷人的机器人。

看看波士顿动力公司机器人进化史吧!

正如波士顿动力的Atlas机器人


2013年7月11日首次向公众亮相的时候


还是那么的笨拙




需要外接电源


像个小丑一样



即使经过努力去掉了外接电源


走起路来还是让人忍俊不禁


犹如醉汉


↓↓




2016年2月份时


当Atlas机器人再次出现在人们的视野中时


它就开始圈粉了


它已经完成了雪地行走


平衡能力已经很强大了



摔倒了还能爬起来


↓↓




还能主动开门


↓↓




搬运货物


↓↓



2017年11月再次出现时


它的技术推进速度开始让人震惊


展示了一波双腿跳远


↓↓




双腿立定跳高


↓↓




还有后空翻技能


↓↓




2018年5月份Atlas机器人再次升级


它可以野外在草地上慢跑了




遇到类似于横木的障碍物


它可以轻松的跳过去


↓↓




大家看后大呼不可思议


毕竟我们对于机器人的研究还在低级阶段


正常的蹒跚走路还是问题呢


人家都领先这么多了


正如当年我们上初中时


和体育生的差距




下面这个是两年前曝光的Atlas的的腿


伺服和液压线都嵌入到了结构中



为什么他们能把机器人做这么好?

答案简单来讲有两个:情怀!!!烧钱!!!

(当然还有很多其他的比如时间上的积累,确实Raibert起步很早)

从上世纪80年代,Marc Raibert就开始从事腿足机器人的研究,从一条腿开始,他用实践蹦出了一个腿足机器人的梦想王国,之后越来越多有梦想、有情怀的科研人员投入到波士顿动力的工作中,这里汇聚了全球最牛的腿足机器人的大牛,他们干着一件超脱科研的事。

那么波士顿动力是如何把情怀和烧钱用到极致的呢?小编在浏览知乎时看到一位在意大利留学的过人学者任赜宇在知乎上分享的一些内容,在经作者本人同意后,特将这位大牛在Raibert汇报中分享给大家。



原因有三:

首先是做实验就要狠心,Raibert在今年的国际智能机器人与系统大会(IROS)上的原话是:“People nowadays are afraid of breaking robots when they do experiments ” 。Raibert的意思是大家平时做实验一般都会是小心翼翼,担心损坏实验硬件,例如双足机器人步行实验的时候都太“温柔”了,害怕损坏机器人。这种心态反而是会限制运动控制或者是硬件设计进一步的提升和进步,Raibert认为正确的心态是——"Build it, break it and fix it" 。在波士顿动力内部工作过的人透露,他们每周都要做机器人实验,目标就是把机器人搞坏,然后发现问题并改正,他们非常推崇的learning by doing. 因为有钱,有经验,所以他们一周之内就能把机器人修好,下一周继续做。

其次是长久以来都持续不断地资金头投入,在过去的时间里,他们公司每年能够得到几百万美元的支持,这也保证了他们能够有财力做破坏性试验,不断地积累了经验和技术。配合上合理的公司架构和管理制度,加速研发工作

最后一点,就是对梦想的坚持。Raibert本人一直以来专注于机器人领域的研发工作,开办实验室又领导一个公司一直专注于机器硬件与内部算法建模上的研究创新,坚持不懈的付出最终实现今天的成就。

那么最后的问题来了,中国能做出这样的机器人吗?各位读者请留下你的答案和理由!!!

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