关于波士顿动力和逆天 Atlas 拟人机器人 这里有你想知道的一切

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波士顿动力公司发布了新一代双足机器人图集，令人惊叹

谷歌旗下的机器人公司波士顿动力公司(Boston dynamics)发布了新一代的阿特拉斯视频，将人形机器人的发展推向了一个更高的水平。在视频中，新地图集完成了户外行走、箱子移动、自主稳定和自主站立等任务。虽然它并不完美，但与上一代相比，新机器人可以说在上一代的基础上实现了技术上的飞跃。

关于这个机器人有几点需要特别注意:

新版地图集高5.9英尺(1.75米)，重180磅(82公斤)，比之前的高6.2英尺(1.9米)，重345磅(156公斤)的模型更短更轻。

Atlas是为室外和室内应用而设计的。它是电动和液压制动的。它的身体和腿部使用传感器来保持平衡。传感器位于它的肢体上，以防止翻车。一些传感器甚至可以识别箱子或门上的二维码。激光雷达和立体传感器也用于头部，以避免障碍，评估地形和帮助导航。

阿特拉斯与外部电源相连，而这个版本是电池供电的，更时尚、更安静、更灵活。因此，与以前的版本相比，新的地图集看起来更轻，行走更快。

波士顿动力公司似乎认为马达不能驱动180磅重的机器人完成行走任务，所以他们继续使用更复杂(通常是混乱的)的液压系统。其他腿机器人也做同样的事情。这似乎是在电力的高效率和水力的高功率之前达成的妥协。

它的动态平衡让我们想起了早期的大狗，但是阿特拉斯依靠两只脚走路，这太强壮了，因为它的四肢需要在保证移动速度的同时支撑上半身。

我们仍然不知道这个机器人的自动化程度。当在户外行走时，它的激光雷达似乎不会旋转太多，这意味着很可能有人在遥控它。移动箱子的一些过程似乎是自动的，但是我们必须注意当机器人对架子上的箱子进行编码时，它后面会发生什么。

它会翻倒，但它不仅不会死，而且还能自己站起来。机器人下面有一些垫子，视频不能透露更多关于其稳定性的信息，但与其他人形机器人相比，它确实要好得多(比如黑猩猩机器人)。

加州大学伯克利分校的机器人学教授肯·戈德堡说:“这太神奇了。”“他们的动作真的流畅多了。他对机器人异常流畅的运动感到惊讶，尤其是当人们用曲棍球棒戳阿特拉斯的时候。他还说:“当一个机器人遇到一个具有冲击力的意外事件(我们称之为‘刺激’)时，对系统来说是非常困难的。阿特拉斯的反应尤其令人印象深刻，因为研究人员推了推它的胸部，这是它的重心位置。

阿特拉斯双足机器人在自主平衡方面取得了很大进展

尤其值得注意的是它在自主平衡方面的进步。阿特拉斯是一种双足仿人机器人，其运动稳定性一直是学术界研究的难题。在像去年darpa机器人挑战赛这样的顶级比赛中，参赛团队的机器人面临的最大问题是保持直立。世界级实验室制造的双足机器人在平地上的步态仍然很谨慎，它们经常摔倒，当然，它们自己也站不起来。看这些机器人摔倒的视频，你可以想象机器人要保持平衡正常行走有多困难。

这些坠落视频看起来很搞笑，但是对于这些价值百万美元的机器人来说，平衡能力不足导致的坠落动作可能会带来毁灭性的打击——仪器、马达和其他部件已经造成了严重的损坏。因此，如何提高机器人的平衡能力已经成为所有机器人公司面临的最严峻的问题。

根据波士顿公司发布的视频，他们很好地解决了这个问题。波士顿动力公司没有详细说明这一点，但从该公司创始人马克·赖伯特(marc raibert)在2015年8月fab 11会议上的讲话中可以看出一些线索。他在现场展示了一段视频，当时阿特拉斯能够在森林里快速行走。

这完全不同于几个月前在darpa机器人挑战赛中缓慢行走并严重摔倒的阿特拉斯。赖伯特说，关键是他们的机器人可以通过快速移动和选择新的立足点来实现动态平衡。

左边是阿特拉斯腿的一个版本。右边是波士顿动力公司的“未来愿景”(Future Vision):这只脚将被打印成3d，所有液压元件将被直接打印到它的结构中。这只脚看起来像很多仿生元素，如“动脉状液压管道布局”，一个看起来像骨头的支架等。我们没有看到这条腿的物理图片，但听起来波士顿动力公司已经建立了一个。马克·莱伯特自信地说:“我还不能向你们展示机器人，但是我们正在努力推进这个项目，我想你们会在今年年底看到波士顿动力机器人用这种技术制造出来。”尽管推迟了几个月，阿特拉斯还是做到了。

除了阿特拉斯，一些机器人团队已经很好地解决了机器人平衡的问题。在2015年darpa Robot挑战赛中，许多参赛团队使用了atlas，他们安装了自己的软件并对其进行了修改，以保持机器人的平衡。wpi-cmu公司的阿特拉斯机器人华纳是阿特拉斯系统中唯一没有坠落或需要重启的机器人。在决赛的两次尝试中，他们都设法到达了终点，八次中得了七分。这一优异表现的背后，是cmu机器人研究所克里斯托弗·阿特克森教授对稳定步态的研究成果，特别是该团队博士生冯思远的工作。冯思远的关于三维行走的论文获得了13年来仿人机器人国际会议最佳论文奖。

阿特拉斯展示了双足机器人出色的平衡能力，但总有一些极端的情况会使它失去平衡。如何对付他们？然后让它们优雅地坠落。伍斯特理工学院的马特·德多纳托指出:“大多数(机器人挑战赛)参与者会注意让机器人保持直立，而不是寻找更好的摔倒方式，尤其是当每次摔倒都有很多时间来惩罚的时候。”。在与卡内基梅隆大学的合作中，为了减少伤害，当探测到坠落时，由马特·德多纳托团队控制的阿特拉斯机器人将关闭自己的致动器，然后蹒跚前行。在整个dapra挑战赛中，dedonato的团队让机器人一直站着。但是德多纳托指出:“随着机器人的商业化，有必要研究这个领域。毕竟，机器人总是会摔倒。”。

波士顿动力公司(Boston Dynamics)创始人马克·莱伯特(Marc raibert)指出:“当他的团队开发出一种四足机器人大狗时，他们开始考虑如何保护一个即将坠落的机器人。”最初的想法是当探测到跌倒时，让机器人的四肢瘫痪。他说:“当四肢接触地面时，它们就像长杠杆，力会直接作用在关节上。我们确实弄断了大狗的一些腿，所以我们重新编程了大狗。跌倒时，放松四肢关节。我们现在做的机器人将会检测它们失去平衡时的反应。ゥ

佐治亚理工学院的研究人员总结出一种从人类坠落行为中得出的算法，这种算法可以让一个不平衡的机器人找出如何扭曲它的身体，从而可以减少与地面的碰撞力。为了消除坠落的威力，该算法将计算机器人与地面之间的一系列接触点。他们用一个小型人形机器人bioloidgp来测试算法，用图谱来模拟实战。研究员刘凯伦说，基于人类的条件反射，类似的神经系统将为机器人建立起来。

波士顿动力公司的机器人家族

波士顿动力公司是一家致力于机器人快速运动和平衡能力研究的机器人公司，专注于机器人的快速运动能力、承重能力和拟人行为。该公司于1992年从麻省理工学院(mit)分离出来，自分离以来一直从事军事项目的研究和开发，并得到了darpa的资助，为美国国防部、美国陆军、海军和海军陆战队提供军用机器人和相关技术咨询服务。该产品最突出的特点是模拟人类行为，主要用于国防任务测试和极端环境救援领域。2013年12月，该公司被谷歌收购。除了我们今天看到的新一代地图集，波士顿动力公司还有其他几个仿生机器人。

1)大狗机器人(大狗)

波士顿动力公司设计了大狗机器人，这是一种四条腿的机器人，能够在泥泞和雪地中以每小时5英里的速度慢跑。它大约有一只大狗或小驴那么大，最初是由达尔普·R&D资助的。它的主要目的是在复杂的地形上装载货物。大狗装备了由发动机驱动的液压驱动系统和四肢上由特殊材料制成的减震器，这样每一步的能量都可以有效地循环到下一步，确保能量和动力在长途旅行中有最高的利用效率，并且它的平衡性非常好，它可以在山上装载大约180公斤的武器和装备，并且可以翻译语言和视觉命令。因此，机器大狗有望成为未来战场上的利器。自2010年以来，这个由美国军方和波士顿动力公司联合开发的项目已耗资4200万美元。

几年前，美国军方甚至宣称将在阿富汗战场上测试和使用大狗机器人。但是我不想。去年，一个大规模的野外实验暴露了大狗的缺点。“部队认为大狗太吵了，这会使他们暴露自己的目标。美国海军陆战队作战实验室发言人奥尔森说。此外，一旦它出故障，很难维护这只机器狗，所以它不适合实际部署，最后它将被转移到技术储备。

对此，波士顿动力公司(Boston Dynamics)创始人马克·莱伯特(marc raibert)回应道:“ls3项目是为了验证多足机器人参与战斗的可行性，因此海军陆战队削减该项目并不意味着机器狗死亡。”ゥ

2)现场

谷歌旗下的波士顿动力公司为美国海军陆战队开发了机器人狗点。它重160磅(约73公斤)，由一个游戏手柄控制，该手柄连接到一台控制半径为500米的笔记本电脑上。Spot由电力驱动，相对安静。在此之前，波士顿动力公司发布的斑点机器狗也表现出了出色的平衡能力。它重约72.5公斤，由电动和液压装置驱动。它可以走路、小跑、爬楼梯，甚至在被踢后恢复姿势。

然而，它的负载功能远远低于大狗机器人，它不能在战场上使用。虽然它不能在战场上使用，但spot可以用来送圣诞礼物。2015年圣诞节，波士顿动力公司用三个定点机器人玩圣诞老人的驯鹿，并带着雪橇蹦蹦跳跳地来了...

3)petman

Petman是波士顿动力公司开发的人形机器人，用于测试化学防护服。Petman可以模拟士兵在各种极端压力下的动作，并测试防护服的耐久性。它还可以根据人体生理控制和调节防护服内的温度和湿度，模拟人体出汗，从而达到更好的测试效果。Petman是波士顿动力公司开发的人形机器人，用于测试化学防护服。Petman可以模拟士兵在各种极端压力下的动作，并测试防护服的耐久性。它还可以根据人体生理控制和调节防护服内的温度和湿度，模拟人体出汗，从而达到更好的测试效果。

4)猎豹

猎豹豹式机器人是第一个能够自动奔跑和穿越障碍物的四足机器人。Darpa为该机器人的研发提供了资金，该机器人目前是世界上速度最快的机器人，时速超过29英里。

原文作者:杨志芳，如转载请注明出处:http://36kr/p/5043759

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