昨日,波士顿动力公司(Boston Dynamics)展示了大幅升级后的 ATLAS 人形机器人,更小、更轻、更灵活。视频中,新版机器人可以在积雪覆盖的树林里自由行走,可以抬起箱子放到架子上,甚至脸着地被工程师推倒后都能立即毫发无伤地站起来。正如一个评论员所说:「我们以为 ATLAS会 转过身来,用激光枪解决了那家伙。」
也许让人印象最深的是,升级后的 ATLAS 与早已令人惊艳的前一代相比,仍是巨大的技术飞跃。新版ATLAS 能做到其他机器人不能做的事,这让其成为目前最先进的人形机器人。那么,波士顿动力公司是如何做到的?
「工程团队投入了大量工作,使得 ATLAS 更轻、更紧凑,」波士顿动力公司创始人和总裁 Marc Raibert 说。「其中,我们使用 3D 打印制造双腿,因此制动器和液压管是直接嵌入整体结构的,而不是单独的部件。我们还开发了比之前航空上用的更小、更轻、性能更好的定制伺服阀(custom servo-valves)。他说还有很多「团队所做的其他伟大工作」他没有深入了解。
去年年底,Raibert 在一次峰会上提到的这种整合填充式腿部制造工艺,波士顿动力公司打算将其运用于下一代机器人身上的。
很难讲这种工艺在这代 ATLAS 上有多少体现,但是值得注意的是波士顿动力并不是唯一一家采取这种方法的公司。就在本月,意大利科技部(Italian Institute of Technology,IIT)和控制系统制造商 Moog 联合成立了一个新的机器人实验室,旨在为「自主式机器人开发下一代驱动和控制技术。」Moog 一直在为 IIT 下一代四足机器人 HyQ2Max 开发这类 3D 打印的整合液压制动器。去年,我们在 ICRA(机器人与自动化国际峰会)上见到了原型。
在成立 MIT Leg 实验室并成为动态运动学的先驱者后,Raibert 于 1992 年带领波士顿动力从 MIT 脱离出来,并潜心研究像人类和动物一样可灵活运动的机器人。他最出名的产品就是大狗机器人(BigDog,至少从 YouTube 的视频播放量上看是这个),大狗机器人是个四足机器人,它的移动与动物及其相似,以致很多人觉得这个机器人有点「慎得慌」。
下一代 ATLAS 能够达到大狗机器人那样动物式的灵活度,在雪地里滑倒或者被绊倒都能够迅速恢复平衡,继续前进。Raibert 说这多亏了他的控制团队,开发了新的算法,并完善了之前的算法。「他们也利用了机器人改进后的强重比(strength-to-weight ratio),」Raibert 继续说,「以及一些其他的性能提升。」
机器人专家对视频的一个疑惑之处是: ATLAS 的动作是由人类控制还是机器人自主完成?Raibert 说在户外场景中,工作人员用无线电控制 ATLAS 基本转向,而机器人利用立体视觉系统和 激光雷达传感器( stereo and LIDAR sensors )随地形的变化调整步态,同时,保持平衡和动作控制也是 ATLAS 自主完成的。至于室内抬纸箱子的场景,他说「只要工作人员设置好,告诉机器人可以开始做,它就会到处找箱子并自动码好。」
当然,人们最大的疑问就是:波士顿动力公司为什么要开发这个机器人?2013 年,Alphabet(Google 母公司)收购波士顿动力和其他一些机器人公司。人们都对他们的计划让ATLAS 这类机器人做什么非常感兴趣。Raibert 没有透露细节,但是表示就目前为止,波士顿动力的愿景与 24 年前刚创立的时候一致。「我们的长期目标是让机器人有与人类和动物一样的移动性、灵活性、感觉和智力,甚至有所超越。ATLAS 就是实现这一目标道路上的一步。」Raibert 说。
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