是人是狗都在秀,波士顿动力正在用机器人预告未来

2018-10-15
天佑 评论
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机器人的进化速度远远比人类快得多,我们人类用了数十万年的时间从直立人进化到智人,而对于机器人来说,每一年时间都是沧海桑田。


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尤其是放在美国公司波士顿动力(Boston Dynamics)所研制的机器人 Atlas 身上,这家从事发军事项目,专注于研究人形机器人和动物形态机器人的公司正在给我们展示一场快到令人窒息的机器人进化秀。


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在其 10 月 11 日官网公布的视频中,波士顿动力向世界展示了 Atlas 最新的进化结果,相比于此前 Atlas 在草地行走并且并不容易的越过障碍物的表现,这次的 Atlas 无疑强大了许多,在视频中 Atlas 先是平稳的跑步前进,连贯的跳过了一段障碍物,动作的协调性和连贯性上有非常明显的提升。

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▲大家自行体会五个月的变化

而视频的最后,波士顿动力放出了真正的大招,Atlas 在一顿助跑之后对着面前三个错层的箱子来了个完美的三连跳,而且整个过程没有任何的停顿,所有动作都跟真人极其相似,包括腿部的蹬踏动作和手部的平衡调节,最后在单脚跳上平台之后 Atlas 也仍然保持着平衡继续前进。


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这意味着,Atlas 又掌握了一个新的技能。在此之前,Atlas 这个定位复刻人类,并且从设计上也与人类在身高和体重上都非常接近的双足人形机器人已经熟练掌握跑步、洗碗、开门、搬箱子等基本动作,并且一些更加困难的后空翻、高难度跳跃也不在话下。


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我们可以开始畅想,在不久的将来,Atlas 可以学习到更多的技能,替代到部分领域的人类的劳动力。比如替代掉洗碗工,替代掉快递员,甚至替代掉足球运动员,那么中国国足在世界排名又将再下降一位。

Atlas 真正走到这一步大概花了 35 年时间,1983 年波士顿动力创始人马克·雷波特在卡内基·梅隆大学的实验室里,研发了这款只有一条腿的机器人 3DOne-Leg Hopper,这款机器人功能也很简单,只能完成简单的单脚跳跃工作。


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后来在这个基础之上马克·雷波特有完成了更多的改进,将这个鬼脚七进化成了能够后空翻的双腿机器人,并且在 1992 年从麻省理工的实验室毅然下海,创办了波士顿动力公司,专门为美国军方服务。


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波士顿动力初期为美国军方制作了猎豹、大狗等自足机器人,这也是后面其知名的狗型四足机器人 SpotMini 的雏形。


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之后波士顿动力开始将注意力转移到研发腿足机器人,Atlas 最初是在美国国防部国防高等研究计划署(DARPA)的资助下,由波士顿动力开发的人形机器人,当时是为了执行各种搜救任务而研发的机器人,由航空级铝和钛建造,身高约 1.8 米,重达 150 公斤,并且用蓝光 LED 照明。第一代 Atlas 在 2013 年就进行了首次亮相,当时的它还需要开发人员通过接线的方式为其供电。而且连正常走路都能够摔倒。


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▲初代 Atlas


到了 2014 年,第一代 Atlas 被改良之后去参加了 DARPA 挑战赛,依然还是一个弟弟。


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2015 年年初,为了参加六月初的 DARPA 机器人挑战赛,Atlas 完成了自己的一次巨大的进化,波士顿动力和政府联合创办的 IHMC 推出了能够模拟人类打扫房间以及倒垃圾的第二代 Atlas ,这时的它已经可以比较协调的完成屈膝下蹲、拿放物品,甚至包括使用吸尘器清理地毯以及将指定垃圾放入垃圾桶内等动作。


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然而,第二代 Atlas 背后依然还是要被一条长长的线牵制着,它的一些动作还是得通过更新代码才能够完成,并且需要不停的修复 bug 才能保证它不会乱破坏任何东西。


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到了 2016年,新一代 Atlas 横空出世,有了之前 Atlas 的经验,新一代 Atlas 进步了不少,这版的Atlas高 1.75 米,重 82 千克,均比上一版的高 1.88 米,重156 千克在轻便上有所提升。

除了轻便,Atlas 最大的进化还是体现在平衡性上,Atlas身体内部以及腿部的传感器通过采集位姿数据使其保持身体平衡,它头上的激光雷达定位器和立体摄像机可以使Atlas规避障碍物、探测地面状况以及完成巡航任务。这也让它可以完成在雪地中的行走的操作,虽然步履蹒跚,但是至少也还是没有摔个狗啃泥,就算滑了一下也能够迅速的把平衡拉回来。


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除此之外,Atlas 还能够像正常的人类一样搬运货物。Atlas 在完成搬箱子的过程中,头上的激光雷达定位器旋转飞快,但是在户外行走的时候,激光雷达定位器却一点都不动,这说明此时的 Atlas 还是不具备真正的户外自主行走能力,依然是依靠人为操控。


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但是这一切已经让世界为之震惊,刷爆了大众的朋友圈。美国电气和电子工程师协会(IEEE)撰文称赞「我们从未见过机器人能做到这些事情!」,The Verge 也惊呼「这会让人类变得无关紧要」。


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但一切还在继续,到了 2017 年 11 月 16 日,波士顿动力在 YouTube 上又发布了一段 Atlas 的新视频,再一次惊艳了全世界。在波士顿动力发布的视频中,Atlas 做出跳跃、旋转、后空翻等动作,尤其是后空翻的动作,跟专业的体操运动员相比也不遑多让。


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而一年后现在,我们又看到了一个更加强大的 Atlas,三连跳不仅仅代表了硬件技术的进步,更关键的还是在算法上的飞跃,并且在人工智能的加持下,Atlas 的进化速度将会越来越快。

极客君有话说

当然,现在直言机器人的时代已经到来还为时尚早,波士顿动力同样还要面临着新技术如何商业化的巨大考验,任何新技术的商业化都是筚路蓝缕,更何况机器人领域天然的高成本问题,据行业人士评估,足型机器人的成本大概是比轮型高出 3~5 倍,并且其负载能力也只有几十公斤,这些条件都会在初期极大的制约 Atlas 的发展速度。

波士顿动力也注意到了这个问题,也正在考虑将技术开源,一旦开源,那么整个行业将会收益于其技术能力,同时也给波士顿动力更多的商业收益以供其后续发展,这都是好事。这个花了世界上最杰出的机器人领域人才们 23 年心血培育的机器人,正在以肉眼可见的速度进化并且告诉着这个世界—未来,即将到来。


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