這一代的Atlas并非像以前一樣通過(guò)事先編設程序完成整條路線(xiàn)，而是靠它自身的算法感知環(huán)境，從而自主行動(dòng)。通過(guò)該算法，Atlas可以實(shí)時(shí)規劃出自己將要行走的路線(xiàn)，同時(shí)還會(huì )根據所要遇到的障礙物的距離進(jìn)行提前調整。
◎本報記者 翟冬冬
近日，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了其雙足機器人Atlas的最新運動(dòng)視頻，其展現的跑酷技巧讓人印象深刻，有不少網(wǎng)友表示，機器人“成精”了。視頻中，Atlas展示了跳躍、平衡木、跳馬等高難度動(dòng)作，并且可以非常順利地通過(guò)斜坡、獨木橋等各種障礙物，完成復雜的跑酷運動(dòng)。
網(wǎng)紅機器人Atlas并非第一次進(jìn)入大眾視野。2016年，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了Atlas的走路視頻，向人們展示了真正具備了戶(hù)內外多場(chǎng)景行動(dòng)能力的機器人。6年間，這位網(wǎng)紅機器人在平衡控制、路線(xiàn)規劃等方面不斷迭代升級，一次次向人們展示了類(lèi)人機器人技術(shù)的潛力。
從蹣跚學(xué)步到能夠跑酷
雖然對于現在的Atlas來(lái)說(shuō)，奔跑、跳躍、后空翻等高難度動(dòng)作都不在話(huà)下，但在2016年，它還處于蹣跚學(xué)步的階段。在波士頓動(dòng)力公司2016年公布的視頻中不難發(fā)現，雖然那時(shí)的Atlas在外形上已經(jīng)和現在會(huì )跑酷的版本相差無(wú)幾，但走起路來(lái)卻還是小心翼翼、踉踉蹌蹌，動(dòng)作不甚連貫，有網(wǎng)友說(shuō)它“像極了一個(gè)深夜回家的醉漢”。
即使如此，2016年版的Atlas對于類(lèi)人機器人來(lái)說(shuō)也還是一個(gè)重要的突破。波士頓動(dòng)力公司研究人員表示：“我們機器人項目的主要精力都集中在了如何讓雙足機器人穩定穿越各種復雜的地形上，而其最大的突破在于機器人無(wú)需使用集成傳感器給地形建模，一個(gè)算法就能搞定一切，就像是自動(dòng)駕駛車(chē)輛甩掉了激光雷達和各種傳感器?！?/p>
1年后，波士頓動(dòng)力公司再次發(fā)布Atlas相關(guān)視頻，這一次Atlas的動(dòng)作變得更加流暢，學(xué)會(huì )了在臺階之間跳躍，甚至還可以來(lái)個(gè)后空翻；2018年，Atlas學(xué)會(huì )了跑步，能夠邊跑邊越過(guò)原木、躍上臺階；到了2019年，Atlas掌握了“體操”技巧，能夠連續跳躍、翻滾、倒立；在2020年底，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了一條Atlas跳舞的視頻。在這條視頻里，兩個(gè)Atlas機器人隨著(zhù)音樂(lè )起舞，動(dòng)作流暢自然，以至于讓不少網(wǎng)友認為是CG特效；在最近發(fā)布的視頻中，Atlas達成跑酷新成就，其靈巧程度越來(lái)越接近人類(lèi)。
環(huán)境感知能力不斷提升
據介紹，這一代的Atlas并非像以前一樣通過(guò)事先編設程序完成整條路線(xiàn)，而是靠它自身的算法感知環(huán)境，從而自主行動(dòng)。通過(guò)該算法，Atlas可以實(shí)時(shí)規劃出自己將要行走的路線(xiàn)，同時(shí)還會(huì )根據所要遇到的障礙物的距離進(jìn)行提前調整。
為了進(jìn)行跑酷課程訓練，Atlas會(huì )被導入一張高級地圖，這張高級地圖是對障礙物位置和一些主要動(dòng)作的簡(jiǎn)要描述。Atlas會(huì )利用這些簡(jiǎn)要的信息來(lái)導航，同時(shí)使用實(shí)時(shí)感知數據來(lái)應對真實(shí)情況。例如，Atlas知道地圖上會(huì )出現一個(gè)盒子，它要做的動(dòng)作是跳上去。這個(gè)盒子可能會(huì )與地圖的標注相差甚遠，甚至往旁邊移動(dòng)了0.5米，但Atlas仍然能靠感知算法，正確找到這個(gè)盒子并跳上去。
波士頓動(dòng)力公司Atlas團隊負責人斯科特·昆德斯馬在一篇博文中寫(xiě)道：“Atlas的行動(dòng)現在是由感知力驅動(dòng)的，而之前不是。例如，在之前的視頻中，機器人的控制系統仍然需要在執行任務(wù)中進(jìn)行大量的關(guān)鍵調整，以使其保持平衡和姿勢目標，且機器人沒(méi)有對其所處環(huán)境進(jìn)行感知和反應?！痹谶@次跑酷中，Atlas卻是根據它所看到的東西來(lái)調整其動(dòng)作。這意味著(zhù)工程師不需要為機器人可能遇到的所有平臺和間隙預先編設跳躍動(dòng)作。
Atlas對于環(huán)境的判斷依靠算法，但要完成跑酷這件事，做出翻越、跑、跳躍、后空翻等動(dòng)作還需要提前設計好，并把這些動(dòng)作放進(jìn)模板庫中。在設計中，這些動(dòng)作會(huì )根據軌跡優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行調整，再根據具體的行動(dòng)目標，從模板中進(jìn)行選用。行動(dòng)中，Atlas的“大腦”——MPC(模型預測控制器)，會(huì )計算出當下需要的最佳動(dòng)作，并根據時(shí)間推移預測出最好的行動(dòng)方式。
雖然Atlas的精彩表現展現了其強大的運動(dòng)能力，但最近波士頓動(dòng)力公司發(fā)表的一篇新博客——《建造它，打破它，修復它》(Built it Break it Fix it)則展現了不少Atlas摔跤的畫(huà)面。在這篇博客中，機器人不再“飛檐走壁”，而是花樣展示各種摔跤、側翻、失去平衡，工程師們則如同Atlas的保姆，用液壓機吊起摔倒的機器人、使用鉗子復位Atlas身上的螺栓、反復調試一個(gè)小的失敗動(dòng)作背后的硬軟件問(wèn)題。
波士頓動(dòng)力公司稱(chēng)，Atlas摔跤的頻率比視頻中要多得多，持續不斷的提供細節修理才有可能用這些“人工”堆砌出最后人類(lèi)看到的智能。 【編輯:李季】
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