波士顿动力机器人双手会搬砖了,能抓能抬,还能搭桥扔工具包
夢(mèng)想中的搬磚機(jī)器人來了!昨天,波士頓動(dòng)力家發(fā)布新視頻,王牌機(jī)器人 Atlas 在模擬工地上抬木板、三級(jí)跳、扔工具包都是小 case。
自 2016 年首次亮相以來,波士頓動(dòng)力雙足機(jī)器人 Atlas 已經(jīng)紅了整整五年半。
這不,昨天波士頓動(dòng)力發(fā)布了一條新視頻,機(jī)器人 Atlas 又整了新活,變身「工地打工機(jī)器人」。
抬抬木板、搬搬磚什么的,都不在話下,還興奮地轉(zhuǎn)個(gè)圈。
上上臺(tái)階跑跑步什么的更是小 case,從速度到穩(wěn)定性都是絲滑。
再來一個(gè)轉(zhuǎn)身起跳,順利把一袋工具包穩(wěn)穩(wěn)地扔給腳手架上的建筑工人。
收工下班,高興地來了個(gè)拿手好戲 —— 原地 360° 后空翻站穩(wěn),完美!
如此酷炫流暢的機(jī)器人是不是很哇塞,但其實(shí)幾年前,它還是個(gè)走路都不會(huì)的小屁孩。
從 2016 到 2023,這個(gè)站在機(jī)器人金字塔尖的物種一路飛速進(jìn)化,剛出生時(shí)還只能拖著兩條扭曲的大長(zhǎng)腿蹣跚學(xué)步。
現(xiàn)在已經(jīng)可以完成后空翻穩(wěn)定落地、機(jī)器人跑酷、體操等多種高難度任務(wù)。
每當(dāng)波士頓動(dòng)力放出 Atlas 新視頻,評(píng)論區(qū)總能聽取哇聲一片,不僅外觀越來越炫酷,新技能也不斷刷新人類認(rèn)知。
2021 年 1 月,經(jīng)過將近一年半的編排、模擬、編程和升級(jí),波士頓機(jī)器人組團(tuán)跳舞的視頻在網(wǎng)絡(luò)上走紅,atlas 也是收割了一批流量。
馬斯克都發(fā)推表示「哇唔」!
但它們想要做的不止于此,最新發(fā)布的這個(gè)特殊技能是為了展示 Atlas 如何在生活中提供幫助,而不僅僅是跳舞和耍酷。
波士頓動(dòng)力公司 Atlas 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人 Scott Kuindersma 在幕后視頻中說:
我們不僅僅是在考慮如何讓機(jī)器人在其環(huán)境中動(dòng)態(tài)移動(dòng),現(xiàn)在我們開始讓 Atlas 發(fā)揮作用,并思考機(jī)器人應(yīng)該如何能夠感知和操縱其環(huán)境中的物體。
Atlas 如何實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜操作
對(duì) Atlas 來說,能夠適應(yīng)各種環(huán)境,保持身體平衡從而避免在行走、跑步、跳躍過程中摔跤是頭等大事。
為了做到這一點(diǎn),從對(duì)環(huán)境的感知能力到對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力在這五年間經(jīng)歷了多次迭代。與此同時(shí),它自主行動(dòng)的能力也得到了增強(qiáng)。
要完成各種復(fù)雜的操作,首先得在運(yùn)動(dòng)中保持平衡。
最初的 Atlas 走路踉踉蹌蹌,行走過程中身體仍較為僵硬,在快要摔倒的時(shí)候無法調(diào)動(dòng)全身,只會(huì)通過改變步伐來重新尋找平衡。
在接下來的幾年內(nèi),Atlas 逐漸學(xué)會(huì)了揮動(dòng)雙臂來保持身體平衡,使用五次樣條生成高級(jí)所需運(yùn)動(dòng)(例如擺動(dòng)腳軌),并將給定的腳步位置用作樣條的結(jié)點(diǎn)。
團(tuán)隊(duì)表示,機(jī)器人身體結(jié)構(gòu)和人類有很大差別,比如它沒有脊椎和肩胛骨,同時(shí)手臂也相對(duì)較為脆弱。
因此團(tuán)隊(duì)必須不斷地在它的尺寸和復(fù)雜性之間對(duì)它的重量、強(qiáng)度、活動(dòng)能力等各種要素進(jìn)行權(quán)衡,并對(duì)控制算法進(jìn)行優(yōu)化,來更好的協(xié)調(diào)它的各種動(dòng)作。
別看它是個(gè) 1 米 5 的大個(gè)兒,為了保持機(jī)身靈活性,Atlas 利用 3D 打印來減輕重量和空間,從而形成具有高強(qiáng)度重量比和大工作空間的機(jī)器人。
波士頓動(dòng)力的工程師 Aaron Saunders 說,
通過 3D 打印。我們能顯著減少肢體慣性,這對(duì)于步行機(jī)器人來說是一件大事 —— 系統(tǒng)中的大部分能量都用于在空中擺動(dòng)沉重的雙腿。
此外,Atlas 還能夠通過立體視覺、距離感應(yīng)和其他傳感器自主或通過遠(yuǎn)程操作感知障礙物并穿越崎嶇地形。
研究團(tuán)隊(duì)為 Atlas 提供了一張高級(jí)地圖,其中大致描述了它的行動(dòng)路線和相應(yīng)位置應(yīng)該做出的動(dòng)作。
完成任務(wù)過程中,Atlas 利用這些信息來為自己導(dǎo)航,并且它可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知,根據(jù)實(shí)時(shí)感知到的數(shù)據(jù)自主規(guī)劃整個(gè)行動(dòng)以完成挑戰(zhàn)。
Atlas 執(zhí)行的每個(gè)動(dòng)作都源自其行為庫(kù)中的動(dòng)作模板,它可以根據(jù)目標(biāo)情況自主從庫(kù)中選擇相應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行。
同時(shí),Atlas 的模型預(yù)測(cè)控制器(MPC)會(huì)調(diào)整其發(fā)力、姿勢(shì)、動(dòng)作發(fā)生時(shí)機(jī)等細(xì)節(jié),來應(yīng)對(duì)環(huán)境、腳滑等各種可能實(shí)時(shí)出現(xiàn)的因素。
并且,MPC 還允許 Atlas 跨行為邊界預(yù)測(cè)下一步的行動(dòng),比如它知道了這次跳躍后是一個(gè)后空翻后,就可以自動(dòng)地創(chuàng)建從一個(gè)行為到下一個(gè)行為的過渡,使每一步動(dòng)作都自然的連貫起來。
波士頓動(dòng)力公司是一家營(yíng)利性組織,希望將其技術(shù)商業(yè)化并銷售產(chǎn)品。
但從本質(zhì)上講,波士頓動(dòng)力公司是一個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室,里面滿是工程師和科學(xué)家,他們不顧商業(yè)利益,也想突破科學(xué)的極限。
協(xié)調(diào)這兩個(gè)目標(biāo)非常困難,事實(shí)證明波士頓動(dòng)力公司在過去十年中多次易主,從谷歌到軟銀再到現(xiàn)代。
該公司正在尋求創(chuàng)建一個(gè)成功的商業(yè)模式,并且之前已經(jīng)發(fā)布了一些商業(yè)機(jī)器人,包括多用途機(jī)器狗 Spot 和可以移動(dòng)箱子的移動(dòng)機(jī)器人手臂 Stretch。
兩者都在不同行業(yè)找到了有趣的應(yīng)用,而憑借現(xiàn)代汽車的制造能力,波士頓動(dòng)力公司或許能夠?qū)⑺鼈冏兂蓾摿o限的產(chǎn)業(yè)。
與其他僅限于特定環(huán)境(平坦的地面、均勻的照明、平面物體等)或需要改變環(huán)境的機(jī)器人相比,我們的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、靈活性和多功能性優(yōu)勢(shì)明顯。
但正如 Atlas 控制負(fù)責(zé)人 Ben Stephens 在發(fā)布會(huì)中所說:
即使是迄今為止最先進(jìn)的雙足機(jī)器人 Atlas,距離達(dá)到人類流暢而靈活的運(yùn)動(dòng)技能還有很長(zhǎng)的路要走,看看新 Atlas 視頻中的一些失敗,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有待填補(bǔ)的空白。
操縱是一個(gè)廣泛的范疇,我們還有很多工作要做,但這讓我們得以一窺該領(lǐng)域的發(fā)展方向。
參考資料:
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https://futurism.com/the-byte/boston-dynamics-robot-toss-tools-construction-worker
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https://www.bostondynamics.com/about
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https://www.bostondynamics.com/resources/blog/sick-tricks-and-tricky-grip
本文來自微信公眾號(hào):新智元 (ID:AI_era)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的波士顿动力机器人双手会搬砖了,能抓能抬,还能搭桥扔工具包的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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