波士頓動(dòng)力公司的仿生機(jī)器人令人瞠目結(jié)舌的敏捷性和動(dòng)物般的反應(yīng)能力，似乎一直無(wú)人能及。其最新的雙足機(jī)器人可以在山上跋涉，越過(guò)障礙物，甚至像體操運(yùn)動(dòng)員一樣騰空跳躍。不可否認(rèn)的是他們的吸引力：每次波士頓動(dòng)力公司在YouTube上傳一個(gè)新視頻，它都會(huì)迅速獲得數(shù)百萬(wàn)的觀看量。它們就是可以稱之為網(wǎng)絡(luò)明星的第一批機(jī)器人。

波士頓動(dòng)力公司曾為谷歌的母公司Alphabet所有，如今由日本企業(yè)集團(tuán)軟銀(SoftBank)所有。該公司長(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)自己的機(jī)器人設(shè)計(jì)保密。很少有媒體能夠獲準(zhǔn)進(jìn)入其位于波士頓附近馬薩諸塞州沃爾瑟姆市的總部。

但是今年8月的一天早上，IEEE Spectrum獲準(zhǔn)進(jìn)入了。那天，我們被允許拍攝了一組獨(dú)特的照片。我們用高速攝像機(jī)和強(qiáng)閃光燈捕捉波士頓動(dòng)力機(jī)器人動(dòng)作——跑步、攀爬、跳躍等等。本文展示了我們的拍攝成果：以無(wú)比高清的照片定格機(jī)器人的敏捷性。

我們還使用這些照片來(lái)創(chuàng)建了交互式視圖，可以在此頁(yè)面瀏覽：

https://robots.ieee.org/

這些交互式視圖可以讓機(jī)器人旋轉(zhuǎn)360度，或者讓它們?cè)谀愕钠聊簧闲凶吆吞S。

波士頓動(dòng)力公司多年來(lái)打造了一個(gè)機(jī)器人的小型動(dòng)物園，名字包括“大狗”(BigDog)、“沙蚤”(SandFlea)和“野貓”(WildCat)。我們參觀時(shí)，專注于該公司有史以來(lái)制造的兩款最先進(jìn)的機(jī)器人：Spot(敏捷的四足機(jī)器人)和Atlas(成人大小的人形機(jī)器人)。

Spot

Spot小檔案

Spot幾乎可以在任何地形中導(dǎo)航，同時(shí)還能感知周圍的環(huán)境。波士頓動(dòng)力公司最近開(kāi)始出租Spot，計(jì)劃每年生產(chǎn)大約1000臺(tái)。它設(shè)想了Spot，甚至是一群Spot去巡視工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，執(zhí)行危險(xiǎn)品處理任務(wù)，運(yùn)送包裹等等。它在YouTube上的名聲不容忽視：甚至成為太陽(yáng)馬戲團(tuán)的新成員、進(jìn)軍娛樂(lè)圈也是都有可能。

波士頓動(dòng)力公司的首席執(zhí)行官 Marc Raibert 在一次采訪中說(shuō)：“對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，從實(shí)驗(yàn)室里的機(jī)器人到在現(xiàn)場(chǎng)工作的機(jī)器人，這是一個(gè)里程碑?！?/span>

Atlas

Atlas小檔案

我們的另一個(gè)攝影主題是Atlas，這是波士頓動(dòng)力公司的當(dāng)紅大明星。這個(gè)高150厘米(4英尺11英寸)的人形機(jī)器人能夠做出令人印象深刻的運(yùn)動(dòng)壯舉。它的驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)緊湊而強(qiáng)大的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，是波士頓動(dòng)力從零開(kāi)始設(shè)計(jì)的。這個(gè)獨(dú)特的系統(tǒng)賦予了這個(gè)80公斤(176磅)重的機(jī)器人在完成雜技般的跳躍和翻轉(zhuǎn)時(shí)所需的爆發(fā)力，而對(duì)于如此龐大的人形機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這似乎是不可能的。Atlas啟發(fā)了YouTube上的一系列惡搞視頻，還為機(jī)器人接管人類貢獻(xiàn)了不少素材。

雖然波士頓動(dòng)力公司擅長(zhǎng)制造機(jī)器人，但它還沒(méi)有證明自己能夠銷售機(jī)器人。自1992年從麻省理工學(xué)院(MIT)分拆出來(lái)成立獨(dú)立公司以來(lái)，該公司一直以研發(fā)為中心，大部分早期資金來(lái)自美國(guó)的軍事項(xiàng)目。2017年被軟銀收購(gòu)后，它對(duì)商業(yè)化的重視似乎有所加強(qiáng)。軟銀的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官孫正義以熱愛(ài)機(jī)器人和追求利潤(rùn)著稱。

Spot的推出對(duì)波士頓動(dòng)力公司來(lái)說(shuō)是重要的一步，因?yàn)樗噲D將自己的創(chuàng)意“產(chǎn)品化”。盡管如此，Raibert說(shuō)他的長(zhǎng)期目標(biāo)仍然是不變的：他想要制造能夠像動(dòng)物和人類一樣與世界動(dòng)態(tài)地互動(dòng)的機(jī)器。要說(shuō)有什么變化嗎？的確有一點(diǎn)，他笑著補(bǔ)充說(shuō)。在他早期作為機(jī)器人專家的職業(yè)生涯中，他經(jīng)常寫論文并計(jì)算自己的引用次數(shù)。現(xiàn)在，他開(kāi)始計(jì)算YouTube視頻的點(diǎn)擊量。

波士頓動(dòng)力公司設(shè)計(jì)的Spot是一款多功能移動(dòng)機(jī)器，適用于多種應(yīng)用。該公司尚未宣布這款機(jī)器人的售價(jià)，只是說(shuō)已經(jīng)為特定的客戶提供機(jī)器狗，采取租賃的方式。Spot的有效載荷托架可以給機(jī)器人的背部增加多達(dá)14公斤額外的硬件。波士頓動(dòng)力公司提供的配件之一是6個(gè)自由度的手臂，能讓Spot抓取物品和開(kāi)門。

超級(jí)感官

Spot的硬件幾乎完全是定制設(shè)計(jì)的。包括強(qiáng)大的控制處理板和感知傳感器模塊。傳感器位于機(jī)器人身體的前部、后部和兩側(cè)。每個(gè)模塊都包括一對(duì)立體聲相機(jī)、一個(gè)廣角相機(jī)和一個(gè)紋理投影儀，它們可以在弱光下的增強(qiáng)機(jī)器人的3D感知。傳感器使機(jī)器人能夠利用稱為SLAM的導(dǎo)航方法，或同時(shí)定位和繪制地圖，自動(dòng)避開(kāi)障礙物。

爬樓梯

除了自主行動(dòng)，Spot還可以由遠(yuǎn)程操作人員用一個(gè)游戲風(fēng)格的控制器進(jìn)行操控。但即使在手動(dòng)模式下，機(jī)器人仍然表現(xiàn)出高度的自主性。如果前方有障礙物，Spot就會(huì)繞過(guò)它。如果有樓梯，Spot就會(huì)爬上去。機(jī)器人會(huì)進(jìn)入這些操作模式，然后完全自主地執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，不需要操作者的任何輸入。下樓梯的時(shí)候，Spot會(huì)倒退著走，波士頓動(dòng)力公司表示這樣能夠提供更大的穩(wěn)定性。

靈巧的四足

Spot的腿由12個(gè)定制的DC電機(jī)提供動(dòng)力，每個(gè)都有減速機(jī)以提供高扭矩。機(jī)器人可以向前、橫向和向后行走，并以每秒1.6米的最高速度小跑。它也可以原地轉(zhuǎn)圈。其他步態(tài)包括爬行和踱步。在一個(gè)視頻中，Spot展示了配合流行曲“Uptown Funk”的夢(mèng)幻舞步。

下一代Atlas

當(dāng)前版本的Atlas是對(duì)最初模型的徹底升級(jí)。原始模型是為2015年DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽打造的。而這個(gè)被稱為“下一代Atlas”的機(jī)器人更輕、更敏捷。波士頓動(dòng)力公司使用工業(yè)級(jí)3D打印技術(shù)制造關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)部件，這使得機(jī)器人的強(qiáng)度/重量比比早期的設(shè)計(jì)更高。下一代Atlas也可以做它的前輩做不到的事情：跌倒后爬起來(lái)。

走這邊

為了控制Atlas，操作員通過(guò)手動(dòng)控制器提供一般的轉(zhuǎn)向，而機(jī)器人使用其立體聲攝像機(jī)和激光雷達(dá)來(lái)適應(yīng)環(huán)境的變化。Atlas還可以自主執(zhí)行某些任務(wù)。例如，如果你給紙箱貼上特殊條碼，Atlas可以將它們抬起并堆放在貨架上。

生物啟發(fā)

Atlas的控制軟件并沒(méi)有明確地告訴機(jī)器人如何運(yùn)動(dòng)其關(guān)節(jié)，而是使用了數(shù)學(xué)模型來(lái)說(shuō)明機(jī)器人身體的基本物理原理，以及它如何與環(huán)境相互作用。Atlas依靠它的整個(gè)身體來(lái)實(shí)現(xiàn)平衡和移動(dòng)。當(dāng)跳過(guò)一個(gè)障礙物或做雜技表演時(shí)，機(jī)器人不僅使用它的腿，而且還使用上半身，像人類運(yùn)動(dòng)員一樣擺動(dòng)手臂輔助跳躍。

文章來(lái)源：IEEE Spectrum

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