靈巧度日益接近人類,網(wǎng)紅機器人再獲跑酷技能科技日報 2021-09-06 作者:翟冬冬 |
這一代的Atlas并非像以前一樣通過事先編設(shè)程序完成整條路線,而是靠它自身的算法感知環(huán)境,從而自主行動。通過該算法,Atlas可以實時規(guī)劃出自己將要行走的路線,同時還會根據(jù)所要遇到的障礙物的距離進行提前調(diào)整。
近日,波士頓動力公司發(fā)布了其雙足機器人Atlas的最新運動視頻,其展現(xiàn)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、跳馬等高難度動作,并且可以非常順利地通過斜坡、獨木橋等各種障礙物,完成復(fù)雜的跑酷運動。
網(wǎng)紅機器人Atlas并非第一次進入大眾視野。2016年,波士頓動力公司發(fā)布了Atlas的走路視頻,向人們展示了真正具備了戶內(nèi)外多場景行動能力的機器人。6年間,這位網(wǎng)紅機器人在平衡控制、路線規(guī)劃等方面不斷迭代升級,一次次向人們展示了類人機器人技術(shù)的潛力。
從蹣跚學(xué)步到能夠跑酷
雖然對于現(xiàn)在的Atlas來說,奔跑、跳躍、后空翻等高難度動作都不在話下,但在2016年,它還處于蹣跚學(xué)步的階段。在波士頓動力公司2016年公布的視頻中不難發(fā)現(xiàn),雖然那時的Atlas在外形上已經(jīng)和現(xiàn)在會跑酷的版本相差無幾,但走起路來卻還是小心翼翼、踉踉蹌蹌,動作不甚連貫,有網(wǎng)友說它“像極了一個深夜回家的醉漢”。
即使如此,2016年版的Atlas對于類人機器人來說也還是一個重要的突破。波士頓動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(wěn)定穿越各種復(fù)雜的地形上,而其最大的突破在于機器人無需使用集成傳感器給地形建模,一個算法就能搞定一切,就像是自動駕駛車輛甩掉了激光雷達和各種傳感器?!?/p>
1年后,波士頓動力公司再次發(fā)布Atlas相關(guān)視頻,這一次Atlas的動作變得更加流暢,學(xué)會了在臺階之間跳躍,甚至還可以來個后空翻;2018年,Atlas學(xué)會了跑步,能夠邊跑邊越過原木、躍上臺階;到了2019年,Atlas掌握了“體操”技巧,能夠連續(xù)跳躍、翻滾、倒立;在2020年底,波士頓動力公司發(fā)布了一條Atlas跳舞的視頻。在這條視頻里,兩個Atlas機器人隨著音樂起舞,動作流暢自然,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,其靈巧程度越來越接近人類。
環(huán)境感知能力不斷提升
據(jù)介紹,這一代的Atlas并非像以前一樣通過事先編設(shè)程序完成整條路線,而是靠它自身的算法感知環(huán)境,從而自主行動。通過該算法,Atlas可以實時規(guī)劃出自己將要行走的路線,同時還會根據(jù)所要遇到的障礙物的距離進行提前調(diào)整。
為了進行跑酷課程訓(xùn)練,Atlas會被導(dǎo)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作的簡要描述。Atlas會利用這些簡要的信息來導(dǎo)航,同時使用實時感知數(shù)據(jù)來應(yīng)對真實情況。例如,Atlas知道地圖上會出現(xiàn)一個盒子,它要做的動作是跳上去。這個盒子可能會與地圖的標(biāo)注相差甚遠,甚至往旁邊移動了0.5米,但Atlas仍然能靠感知算法,正確找到這個盒子并跳上去。
波士頓動力公司Atlas團隊負責(zé)人斯科特·昆德斯馬在一篇博文中寫道:“Atlas的行動現(xiàn)在是由感知力驅(qū)動的,而之前不是。例如,在之前的視頻中,機器人的控制系統(tǒng)仍然需要在執(zhí)行任務(wù)中進行大量的關(guān)鍵調(diào)整,以使其保持平衡和姿勢目標(biāo),且機器人沒有對其所處環(huán)境進行感知和反應(yīng)。”在這次跑酷中,Atlas卻是根據(jù)它所看到的東西來調(diào)整其動作。這意味著工程師不需要為機器人可能遇到的所有平臺和間隙預(yù)先編設(shè)跳躍動作。
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、后空翻等動作還需要提前設(shè)計好,并把這些動作放進模板庫中。在設(shè)計中,這些動作會根據(jù)軌跡優(yōu)化技術(shù)進行調(diào)整,再根據(jù)具體的行動目標(biāo),從模板中進行選用。行動中,Atlas的“大腦”——MPC(模型預(yù)測控制器),會計算出當(dāng)下需要的最佳動作,并根據(jù)時間推移預(yù)測出最好的行動方式。
雖然Atlas的精彩表現(xiàn)展現(xiàn)了其強大的運動能力,但最近波士頓動力公司發(fā)表的一篇新博客——《建造它,打破它,修復(fù)它》(Built it Break it Fix it)則展現(xiàn)了不少Atlas摔跤的畫面。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(cè)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(fù)位Atlas身上的螺栓、反復(fù)調(diào)試一個小的失敗動作背后的硬軟件問題。
波士頓動力公司稱,Atlas摔跤的頻率比視頻中要多得多,持續(xù)不斷的提供細節(jié)修理才有可能用這些“人工”堆砌出最后人類看到的智能。
責(zé)任編輯:王超
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