打敗原有的思路重塑新的機(jī)器人
身處于21世紀(jì)的我們,就算是沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)任何高科技產(chǎn)品的名字,也一定會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)機(jī)器人這個(gè)字眼,在這個(gè)時(shí)代,機(jī)器人技術(shù)尤其熱門(mén),各個(gè)國(guó)家也都在大力發(fā)展該行業(yè),可想而知,該行業(yè)在本世紀(jì)的地位。作為世界最為熱門(mén)的技術(shù)之一,幾乎每個(gè)地方都有在研究機(jī)器人,他們?cè)谠擃I(lǐng)域都各有特色,但波士頓動(dòng)力公司無(wú)疑是其中的佼佼者,而作為公司的明星Atlas無(wú)疑是最出色的。
關(guān)于人形機(jī)器人墜毀在地上的一些事情往往會(huì)引起旁觀者的同情。甚至許多機(jī)器人專家都試圖讓他們的機(jī)器人不跌倒,僅僅是因?yàn)楫?dāng)它們壞了時(shí)修理它們既費(fèi)時(shí)又昂貴。
但在波士頓動(dòng)力公司,碰撞和跌倒是開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可或缺的一部分。通過(guò)將 Atlas 推向(有時(shí)甚至超出)其極限,團(tuán)隊(duì)不斷地了解其能力以及如何改進(jìn)它們。但是,如果沒(méi)有一支高度專業(yè)化的技術(shù)人員團(tuán)隊(duì),這種方法是不可能實(shí)現(xiàn)的。當(dāng) Atlas 上出現(xiàn)故障時(shí),波士頓動(dòng)力無(wú)法將機(jī)器人送去維修;公司必須依靠大樓內(nèi)人員的專業(yè)知識(shí)才能讓壞掉的機(jī)器人重新站起來(lái)?!敖ㄔ臁⑵茐?、修復(fù)”已經(jīng)成為公司內(nèi)部的一種口號(hào),是“解決難題”和“陶醉于機(jī)器人技術(shù)”等公司價(jià)值觀的簡(jiǎn)寫(xiě)。
Atlas 團(tuán)隊(duì)的技術(shù)人員將一系列不拘一格的背景和培訓(xùn)帶入車(chē)間。沃什伯恩在大學(xué)里學(xué)習(xí)多媒體藝術(shù)和攝影,在加入阿特拉斯車(chē)隊(duì)之前,他在賽車(chē)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域工作了 12 年。專注于 Atlas 電池和閥門(mén)的電氣工程技術(shù)員 Crystal Kemp 擁有航空航天焊接背景。該團(tuán)隊(duì)的另一位電氣工程技術(shù)員湯姆·史蒂文斯(Tom Stevens)專門(mén)研究構(gòu)成他所謂的機(jī)器人“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”的傳感器和電氣元件。
肯普說(shuō),視頻拍攝是“全員參與”的一天?!拔覀儙缀跆幱诖鼱顟B(tài),”她說(shuō)。“我們?cè)噲D完成一些常規(guī)項(xiàng)目,但當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),我們會(huì)盡快介入并修復(fù)它。”
機(jī)器人感知算法的目的是將相機(jī)和雷達(dá)等傳感器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)決策制定和規(guī)劃形體動(dòng)作有益的東西。雖然 Atlas 使用集成 IMU、聯(lián)合位置和力傳感器來(lái)控制自身的肢體動(dòng)作,并通過(guò)感知地面來(lái)保持平衡,但它需要利用感知來(lái)識(shí)別和導(dǎo)航中的間隙和窄梁等障礙。
作為時(shí)代最強(qiáng),沒(méi)有之一的雙足機(jī)器人,只要對(duì)外公布Demo,絕對(duì)燃爆朋友圈,當(dāng)然,這也符合波士頓動(dòng)力公司對(duì)它的期待——Building the World's Most Dynamic Humanoid Robot (打造世界最強(qiáng)動(dòng)態(tài)性能的人形機(jī)器人)。Atlas身高1.5米,體重80kg,速度1.5m/s,依靠28個(gè)液壓執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)各種高難度運(yùn)動(dòng)。根據(jù)專利和視頻推斷,足部踝關(guān)節(jié)由兩個(gè)直線執(zhí)行器并聯(lián)驅(qū)動(dòng),髖關(guān)節(jié)和手臂多是伺服擺動(dòng)缸。至于具體的結(jié)構(gòu)形式,不確定是葉片式,還是專利提到的柱塞式。髖關(guān)節(jié)處的多運(yùn)動(dòng)輸出令人膛目結(jié)舌。
目前,Atlas已經(jīng)可以熟練的完成垂直起跳、跨越障礙、后空翻,甚至和Spotmini一起舞蹈,并逐步開(kāi)啟手腳都參與的跑酷功能。但和人類(lèi)相關(guān)的還是要有交互,幫助人類(lèi)完成一定的任務(wù)。
Atlas 使用 TOF 深度相機(jī)以每秒 15 幀的速度生成環(huán)境的點(diǎn)云,點(diǎn)云是測(cè)距的大規(guī)模集合。Atlas 的感知軟件使用一種名為多平面分割的算法從點(diǎn)云中提取平面。多平面分割算法的輸入饋入到一個(gè)映射系統(tǒng)中,該系統(tǒng)為 Atlas 通過(guò)相機(jī)看到的各種不同對(duì)象構(gòu)建模型。