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原來這才是真正的機器人,美女機器人簡直弱爆了

該公司在1992年從MIT剝離出來,自分離後便一直從事發軍事項目的研發工作,並獲得了DARPA的資助,為美國國防部、美國陸軍部隊、海軍部隊和海軍陸戰隊提供軍用機器人及相關技術諮詢服務。


波士頓動力發布新一代雙足機器人Atlas,表現驚艷


谷歌旗下的機器人公司Boston Dynamics發布了新一代Atlas視頻,將人形機器人的發展帶到了更高的高度,視頻中新Atlas進行了戶外行走、搬盒子、自主穩定和自主站立等任務,雖然還不盡完美,但和上一代比起來,新款機器人可以說在上一代的基礎上實現了技術飛躍。

關於這款機器人,有幾點需要特別注意:


新版本Atlas高5.9英尺(1.75 m ),重180磅(82 kg ),比前一代高6.2英尺(1.9m)重345磅(156kg)的型號更短更輕。


Atlas為戶外和室內應用設計。它是電力驅動和液壓制動的。它的身體和腿中使用了感測器來保持平衡,感測器位於其四肢以防側翻,有些感測器甚至能夠識別箱子或門上類似QR的編碼。還在頭部使用了激光雷達和立體感測器以避開障礙物、評估地形和幫助導航。


Atlas是綁了一個外部電源來供電的,而這一版本則是電池供電,更時尚、更安靜、更靈活,所以比起上一個版本,新Atlas看起來看輕盈,走起路來健步如飛。

看起來波士頓動力認為電機還無力驅動180磅機器人完成行走的任務,所以他們繼續使用了更為複雜(通常也更混亂)的液壓系統。其它有足機器人也同樣這麼做,看起來這似乎是在電力的高效和液壓的高功率之前作出的妥協。


其動態平衡讓我們想起了早期的BigDog,但Atlas是依靠雙足行走的,這實在太強了,因為其肢體在保證移動速度的同時還需要支持上身。


我們目前還不清楚目前這款機器人的自動化程度有多高。在戶外行走時,其激光雷達看起來並沒有太多旋轉,這意味著很有可能有人在遙控它。一些搬盒子的過程看起來是自動的,但我們肯定要關注在該機器人將盒子碼在架子上時背後發生著什麼。


它會翻倒,但它不僅不會死,還能自己站起來。機器人下面墊了一些軟墊,而一段視頻也不能透露更多關於其穩定性的信息,但和其它人形機器人比起來,它確實優秀太多了(比如CHIMP機器人)。


「這十分令人驚訝,」加州大學伯克利分校的機器人學教授Ken Goldberg說,「它們的運動真的流暢了許多。」機器人格外流暢的運動會讓他覺得很奇怪,特別是當人們用曲棍球棒戳Atlas時。他還表示:「當機器人遇到具有衝擊力的突發事件(我們稱之為『刺激』)時,對系統來說相應是非常困難的。」Atlas的反應尤其令人印象深刻,因為研究人員推的是它的胸部,即重心的位置。

Atlas雙足機器人在自主平衡方面取得了巨大進步


尤其值得注意的是其在自主平衡上取得的進步。Atlas是雙足人形機器人,其運動穩定性一直是學術界研究的難題。在去年DARPA機器人挑戰賽這樣的頂尖賽事里,參賽團隊的機器人面臨的最大難題是讓自己保持直立,那些世界一流的實驗室做出的雙足機器人步態在平地上仍是小心翼翼,而且還經常摔,當然,也不能自己站起來。看一下這些機器人摔倒的視頻,你就能想像出讓機器人平衡站立和正常行走是多麼困難的事情。


這些摔倒視頻看起來令人捧腹,但對於這些價值百萬美元的機器人來說,由於平衡能力不足導致的摔倒動作可能會帶來毀滅性的打擊——儀器、電機和其他部件造成了嚴重損壞。因此,如何增加機器人的平衡能力,成為所有機器人公司所面臨的最嚴峻的問題。


從本次波士頓公司發布的視頻來看,他們很好的解決了這個問題,波士頓動力公司對此沒有進行詳細說明,但從公司創始人 Marc Raibert 在2015年8月份的FAB 11大會演講中可以看出一些端倪。他在現場展示了一段視頻,那時的 Atlas已經能夠做到了在樹林中快速行走。


與那個在幾個月前 DARPA 機器人挑戰賽中行走緩慢、摔的很慘的 Atlas 判若兩人。Raibert 說,關鍵在於他們的機器人可以通過快速移動、選擇新的落腳點來實現動態平衡。

原來這才是真正的機器人,美女機器人簡直弱爆了



在左邊是Atlas腿的一個版本。右邊則是波士頓動力「未來的願景」:這隻腳將採用3D 列印,將所有的液壓元件直接列印到其結構中。這隻腳看上去有很多仿生的元素,比如「類動脈式的液壓管道布局」、看上去很像骨頭的支架等。我們並沒有看到這條腿的實物圖片,但聽上去波士頓動力已經造出來了一個。Marc Raibert信心滿滿的說:「我現在還不能給你們展示機器人,但我們在很努力地推進這個項目,並且我認為到年底你們將看到使用類似這種技術製作的波士頓動力機器人。」雖然推遲了幾個月,但Atlas還是做到了。


除了Atlas,也有一些機器人團隊很好的解決了機器人平衡的問題。在2015 DARPA 機器人挑戰賽中,許多參賽團隊的機器人使用了Atlas,他們通過安裝他們自己的軟體並修改來讓機器人保持平衡。來自WPI-CMU的阿特拉斯機器人Warner是諸多Atlas中唯一一個沒有摔倒或需要重啟的機器人。在決賽的兩次嘗試中,他們都成功走到最後,拿下八分中的七分。這樣優異表現的背後,是CMU機器人學院Christopher Atkeson教授組對穩定步態的研究成果,尤其是組裡博士生馮思遠的工作,馮思遠在3D行走方面的論文曾在13年的仿人機器人國際會議Humanoids上獲得過大會最佳論文(Best Paper)的榮譽。

Atlas展示了雙足機器人優秀的平衡能力,但總有一些極端情況會讓它失去平衡,如何應對?那就讓它們優雅的摔倒。伍斯特理工學院的Matt DeDonato指出:「大多數的(機器人挑戰賽)參與者,都會關注機器人保持直立而不是關注找出更好的摔倒方式,尤其是當每次摔倒,都會有大量的時間懲罰」。在與卡內基梅隆大學合作中,為了減小損壞,當檢測到摔倒時,Matt DeDonato的隊伍操控的阿特拉斯機器人都會關掉自身的執行器,然後跛行前進。在整個DAPRA挑戰中,DeDonato的隊伍保持著機器人始終站立。但是DeDonato指出:「隨著機器人的商業化,需要研究這個領域,畢竟機器人總會有摔倒的時候」。


對此,波士頓動力創始人Marc Raibert指出:「當他的隊伍開發一個四足機器人BigDog時,就開始思考怎樣保護一個即將摔落的機器人。最初的想法是當檢測摔倒時,讓機器人的四肢失靈」。他說:「當四肢碰到地面時,四肢如同長的槓桿,力量會直接作用在連接處。我們的確摔壞過BigDog的一些腿,所以我們重新對BigDog編程。當出現摔倒時,就鬆動它四肢的連接處。我們現在做的機器人都會檢測當他們失去平衡時,對應做出什麼反應。」


喬治亞理工學院研究者們從人類摔倒的行為中總結出一種演算法,讓一個不平衡的機器人找出怎樣扭曲它的身體,使得它能減小與地面的碰撞力。為了驅散摔倒的動力,這種演算法會計算出機器人摔倒與地面產生的一系列接觸點。他們用一個小的人形機器人BioloidGP來測試演算法,用Atlas來模擬實戰。研究成員Karen Liu表示,還會基於人類的條件反射給機器人建立一套類似的神經系統。


波士頓動力的機器人家族


波士頓動力是一家致力於機器人快速運動以及平衡能力研究的機器人公司,主要關注機器人的快速運動能力、負重能力和擬人行為。該公司在1992年從MIT剝離出來,自分離後便一直從事發軍事項目的研發工作,並獲得了DARPA的資助,為美國國防部、美國陸軍部隊、海軍部隊和海軍陸戰隊提供軍用機器人及相關技術諮詢服務。產品最突出的特點是模擬人類行為,主要應用於國防任務測試和極端環境救援等領域。2013年12月,公司被谷歌收購。除了今天我們看到的逆天的新一代Atlas,波士頓動力還有其他幾款仿生機器人。


1)大狗機器人(Big Dog)


Boston Dynamics設計了大狗(Big Dog)機器人,這是一個四腳機器人,能夠穿越泥地和雪地,以5英里/時的速度慢跑。它的體型與一隻大狗或小驢差不多大,最初由DARP研發A提供資金。它的主要用途是在複雜地形中載重。大狗體內裝有由發動機驅動的液壓作動系統,四肢上裝有特殊材料製成的減震器,每邁出一步的能量都能被有效循環至下一步,保證能源動力在長途跋涉中利用效率最高,其平衡力絕佳、能負載約180公斤武器裝備翻山越嶺、還能解讀語言和視覺命令,因此,機器人大狗曾有望成為未來戰場的利器。2010年至今,這一由美國軍方與波士頓動力合作研發的項目已經耗資4200萬美元。

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幾年前,美軍甚至聲稱將在阿富汗戰場上測試和使用大狗機器人。卻不想,去年的一場大型實地試驗使「大狗」的缺點暴露無遺。「部隊認為大狗太吵,會導致他們暴露目標。」美軍陸戰隊作戰實驗室發言人歐爾森表示。此外,一旦發生故障,這款機器狗的維修十分困難,因此不適合投入實戰部署,最終將其轉入技術儲備。


對此,波士頓動力創始人 Marc Raibert 回應到:「LS3這個項目是為了驗證多足機器人參加戰鬥的可行性,所以陸戰隊砍掉該項目並不代表機器大狗就夭折了。」


2)Spot


谷歌旗下的Boston Dynamics為美國海軍陸戰隊開發了這個機器狗Spot。它重達160磅(約73千克),用一個連在筆記本電腦上的遊戲手柄來控制,操控半徑可達500米。Spot以電力驅動,相對安靜。在此之前,波士頓動力發布的Spot機器狗也展現了出色的平衡能力,它重約72.5公斤,由電和液壓裝置驅動,能夠行走、小跑、上樓梯,甚至被踢之後還能恢復姿勢。

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但其負載作用遠低於大狗機器人,並不能在戰場上使用。雖然無法在戰場上使用,但Spot可以用來送聖誕禮物。2015年聖誕節,波士頓動力用三隻Spot bots扮演聖誕老人的馴鹿,拉著一個雪橇蹦蹦跳跳地走來了……


3)Petman


Petman是Boston Dynamics開發的人形機器人,用於化學防護服的測試。Petman可以模擬士兵在各種極端壓力下可能做出的動作並以此測試防護服的耐用性,它同時可以根據人體生理學來控制調節防護服內的溫度、濕度以及模擬人體出汗,從而達到更好的測試效果。

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4)Cheetah


Cheetah豹機器人是第一個能夠自動奔跑和越過障礙物的四腳機器人。DARPA為這個機器人的研發提供了資金,目前是全世界最快的機器人,時速能超過29英里。

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波士頓動力「虐待機器人」的黑歷史


The verge記者Rich McCormick稱,波士頓動力公司在生產仿生機器人方面有著悠久歷史,他們的科學家也一直「虐待」機器人,腳踢、嘲諷和戲弄。這種「不明智」的行為又出現在了公司下一代 Atlas機器人的介紹視頻中,它能夠大步走過雪地,抬起箱子,打開門,或者有一天——謀殺人類。他說「但願Atlas還沒能力分辨和追蹤那些虐待它的人類面孔,否則它們可能會成為機器人崛起時期的第一批反對力量。」

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《連線》記者Nick Stockton也表示了同樣的「擔憂」,他說,我發誓 Atlas遲早會顛覆現狀,而下一件事就是末日審判。加州大學伯克利分校機器人學教授Ken Goldberg也說:「這肯定會引發『恐怖谷』效應,當它被欺負的時候,我們大多數人都會認為它會反擊,然後用一束激光消滅了那些欺負它的人。」


如果你看到機器人被欺負時感到不舒服,那麼恭喜你,這引發了你強烈的共鳴。早在波士頓動力的研究者腳踢機器狗Spot時就引起了很多人的不適。英國University of Sheffield人工智慧和機器人名譽教授Noel Sharkey說「導致這種行為不道德的唯一原因是機器人能夠感覺到疼痛。」動物權益組織 PETA也給出了他們的觀點,PETA每天都在處理虐待動物問題,因此我們不會因為這樣的事情而睡不著覺。英國University of Sheffield人工智慧和機器人名譽教授Noel Sharkey說「導致這種行為不道德的唯一原因是機器人能夠感覺到疼痛。」畢竟踢一隻四足機器人要比踢一隻活生生的狗好很多。就像一位推友所說,機器狗歸根結底還是機器人,不是真實的狗。


在視頻的最後,Atlas從一把未鎖住的門逃了出來,也許是想對那些曾經虐待它的人們予以反擊。


Nick Stockton開玩笑說到:他打電話向Boston Dynamics確認這些配置,但是沒有人接,我只能認為機器人已經屠殺了所有人。


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