Atlas为什么会后空翻?寻迹波士顿动力创始人TED演讲
主讲嘉宾:宋继强 英特尔中国研究院院长
讲座主题:《把握规模化发展家用服务机器人的机遇》
活动时间:12月8日(周五)下午15:00
报名方式:关注机器人大讲堂微信公众号,回复“报名”
你们一定还记得Atlas那个后空翻吧?
11月17日早上
Atlas的后空翻打破了寂静的朋友圈
有人感叹波士顿动力的强大实力
当然也有来自中国机器人从业者的一片哀嚎
波士顿动力太变态
变态到
国内腿足机器人研究者都开始绝望了
……
其实,关于波士顿动力的机器人
其创始人马克·雷波特
就在TED的演讲台上
揭示了其机器人家族的控制策略
还是先来欣赏一下精彩的TED演讲吧
再来分析一下演讲精华:
对于机器人来说以下三点尤为重要:第一是平衡性和动态运动能力;其次是它的运动控制能力;第三是移动感知能力。
首先平衡性和动态运动能力,就像马克可以单腿在舞台上跳跃那样,就是这种简单的特性让人类能够在地球的任何地方,任何地形自由活动。所以我们期待机器人也能拥有这些特性。
对于运动控制能力,就好比马克可以毫无障碍的去使用手上的遥控器,而且在使用遥控器的同时可以任意的挪动自己的身体。
关于第三点感知能力。站在上千人的房间里,惊人的视觉视同让马克可以看见每一个人。而对于他来说,房间里的人是稳定存在的,即使马克转动头部或是走来走去都能看见观众。这一点对于机器人来说非常重要。
波士顿动力便是从以上三个方面来推进机器人的研发的。
关于动态稳定性,之前研发的大狗机器人、猎豹机器人都是很好的例子,他们使用陀螺仪、传感器和电脑控制系统,让机器人能够在运动过程中不断计算,以便保证自己的稳定不断前行。
大狗机器人不惧人类的攻击
猎豹机器人可以风驰电掣般奔跑
同时还能重复利用能源
这个大块头可以在25cm厚的积雪上前行
现在很多人想到用无人机送快递,而无人机能够进入人们的房间投递快递吗?这点Spot便做的很好,它能应对波士顿各式各样的通道,迂回曲折的楼梯道,并在波士顿区70%的路况上都变现优异,这便体现了运动控制能力。
关于运动控制能力,我们还给Spot装上了一个机械臂,它能在开门的时候同时向前走动。
而且,在研究人员的干扰下,也能坚持完成程序给自己设定的任务。
虽然,这些外加的动作会让机器人在完成既定情境中的动作时更具挑战,但是这也会让机器人拥有更强的适应性。
关于机器人平衡性和动态运动能力、运动控制能力、移动感知能力三点结合的实例,从第三代Atlas搬运箱子的过程中便得到了最好的体现。它们能够协调双手和身体的运动,并且能够达到人类运动水平的三分之二。
而,除此之外,波士顿动力在制造机器人时,其实是有它们的一套机器人信仰在里面的。即制作机器人要有一个全局的观念,要同时设计软件、硬件和机器的行为。机器人的大脑可以通过传感器感知周围环境,但这只完成了机器人控制的一半。另一半我们还有遵循真是世界的物理规律,比如重力、阻力和弹力等等。所有这些都要完整的考虑进去,相互交织,彼此互助才能制造出一种和谐的境界。
对于机器人来说,一半是硬件、一半是软件。波士顿动力在硬件方面也做了更新的尝试。比如传统的设计中有导体、管子、连接器等种各样的零件,而新腿将这些零件整合起来,通过3D打印技术制造出来,这让Atlas的腿部看起来更像一个解剖学下的动物肢体。
最后马克还为TED观众现场展示了Spot的一些动作。关于Spot的运动控制,操作人员只是给它一个大致的方向,其机器人内部的电脑控制Spot的腿部动作和传感器的协调。Spot拥有一套立体摄像头,能够反馈脚下的图像,并能根据前面的障碍物情况,来决定自己如何前进。
红色为障碍物不能踩,绿色部分可以踩。Spot能够即时调整自己的步伐保持在障碍物上,并且也能根据实际情况,变换可踩的范围。要实现这些操作必须要有大量的规划支持,它会利用实时规划来调整步幅。利用动态平衡和移动感知能力。
关于运动控制,Spot配有一个机械臂,虽然操作人员只是在控制Spot机械臂前段的运动,但为了达到效果,Spot自身搭载的电脑也会做出相应的计算,来控制身体其他部分的运动,来更好的完成指示的动作。
波士顿动力的控制神话,在马克·雷波特的讲解下也变得清晰了很多,只是想要达到这种程度,还有很长路要走吧……