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波士頓動力轉向純電機器人,電動為什么是機器人唯一方向?

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十年前,波士頓動力 (Boston Dynamics) 推出了一款名為 Atlas 的機器人,在傳統的液壓技術驅動下,Atlas 在十年時間里用跳舞、跑酷等方式,娛樂了一批網民,嚇壞了一批網民。同時也讓波士頓動力,成為全球機器人第一品牌。


幾天前,波士頓動力在網上宣布,Atlas 正式“退役”,并發布了一條視頻,回顧這頭機器人界的超級網紅的“一生”,讓人不禁心生感嘆。


然而, 就在二天,波士頓動力就 宣布,推出新一代 Atlas,轉向電力驅動 ,不再受限于液壓系統的笨重、嘈雜,取而代之的是電力驅動的靈活、安靜。


不得不說,波士頓動力這網絡宣傳,算是玩明白了。


隨著機器人市場在 AI 熱中被重估,年初已經有一批科技巨頭用砸錢的方式押注硅谷 AI 機器人初創公司。現在,電動 Atlas 的到來,又意味著什么?電動的 Atlas,會接棒老大哥的網紅地位嗎?


一、新的:電動“Atlas”


“Atlas 將以超越人類能力的方式移動。”波士頓動力稱。


在空蕩的機房中央,新的 Atlas 如同尸體一樣平躺在地上。伴著電動馬達的嗡鳴,五秒后,Atlas 的兩條腿像提線木偶那樣抬起,向后翻折,落地,隨后整個上身升起,空洞的頭部旋轉 180 度,上身旋轉 180 度,朝鏡頭走來。


波士頓動力的聲明稱, 新的 Atlas 機器人“突破了全身移動性和雙手操作的極限” ,“Atlas 的電動版設計得更強大、更靈巧、更敏捷。”“比我們前幾代產品更強大,運動范圍更廣。”


之前的最新一代液壓 Atlas (HD Atlas) 已經可以舉升和操縱各種重型、不規則物體,而電動 Atlas 將在此基礎上探索更多動作。


據波士頓動力 CEO Robert Playter 稱,他們在大多數關節上都安裝了“定制的高功率和非常靈活的致動器。”“這意味著巨大的運動范圍。”“大部分關節都比人類、甚至是精英運動員更強壯。”


據其解釋,新的 Atlas 將能夠完成人類無法完成的一系列動作,最終是為了能夠在真實世界應用中“處理乏味、骯臟和危險的任務”。


這種靈活性就像“調色板”,工程師可以在 Atlas 上設計新的動作,“我們已經和它玩了很多,并決定與世界分享這種興奮。”


還有一個特別的地方在于, 新的 Atlas 頭部是一個發光的環形燈,這個歌設計借鑒了皮克斯的臺燈角色 。Robert Playter 說:機器人的頭部是其“非常苦惱的設計元素之一”。


很多人形機器人的頭部更像是人類的形狀,“它們總是看起來有點威脅或反烏托邦,我們想擺脫這種情況。因此, 我們對頭部形狀做出了非常有目的的決定,我們的明確意圖是讓它不像人類 。”“希望它友好而開放。”


簡而言之,或許就是為了避免恐怖谷效應。


二、“電動+AI”,新網紅基底


那么,波士頓動力又為何終結液壓,選擇讓 Atlas 全面轉向電動?從汽車到航空,電動化燒到了機器人這個新興領域,全電動機器人似乎是一大發展方向。


液壓機器人有自己的缺點。 比如,液壓液泄漏問題 。在波士頓動力發布的 Atlas 摔倒失誤片段重,其中 Atlas 的腳有時像斷裂了,液壓液體涌出并灑滿地板,其他發生泄漏的時候,液壓液也會噴霧四濺。


液壓系統還有較高的維護和保養成本,由于液壓泵、油箱和管道體積較大,液壓機器人的重量和體積也會相對較大。另外,還有噪音和響應速度問題。


對比之下,電力作為驅動能源,就不存在液壓滲透問題。電動機器人也比液壓機器人更安靜些,能源利用效率更高,去除大型液壓泵后,可以往更輕巧、緊湊的方向發展。


另外,波士頓動力與汽車行業的關系或許也是一個潛在因素。在 2021 年,現代汽車宣布完成對波士頓動力的收購,交易價值 11 億美元。波士頓動力在聲明稱這一合作有助于“打造下一代汽車制造能力”。


在近幾年,波士頓動力發現他們能夠制造 一種“輕型電動機”,具有與液壓系統相同的響應能力和強度,或者說足夠的響應能力和強度


他們在電動 Atlas 中設計了一套緊湊的執行器,并“比較了新型電動 Atlas 和液壓 Atlas 的實力,結果是電動 Atlas 更強。”


但波士頓動力并非是第一家推出電動機器人的公司。宇樹的 H1 雙足機器人也有電動關節馬達,據稱是第一個在不使用液壓系統的情況下完成站立后空翻的機器人,不過項目仍處于早期階段。


此外, AI,也成為波士頓動力關注的焦點


“除了我們在模擬和模型預測控制方面數十年的專業知識外,我們還為我們的機器人配備了新的 AI 和機器學習工具,例如強化學習和計算機視覺,以確保它們能夠有效運行并適應復雜的現實情況。”波士頓動力團隊稱,他們準備立即將 AI 推向市場,已經從 Spot 產品開始,并將隨電動 Atlas 的到來更進一步。


按照 Robert Playter 的說法,Atlas“肯定需要是一個通用機器人”,但是在通用性方面還有很多工作要做,以便人形機器人能夠拾取一千個不同部件中的任何一個,都能合理地處理它們,“這種普遍性尚未得到證實。我們認為這是有希望的,AI 將成為幫助解決這個問題的工具之一。”


據稱,電動 Atlas 將在明年開始與現代汽車進行現場試驗,量產將在幾年后進行,工程師們還期望這款人形機器人能自己更換電池。在波士頓動力今年 2 月發布的一段視頻中,已經展示了液壓版 Atlas 與汽車支撐桿工作的片段。


而 Atlas 與其他人形機器人的差異化因素在于——能夠拿起很重、復雜、大型的東西。視頻中的支撐桿可能重約 20 多斤,Playter 稱,Atlas 可以“拿起車輪”,還有其他真實世界任務,其聲稱“還沒有看到其他公司做到這一點”。


機器人行業很難,在自液壓 Atlas 問世以來的十余年間,有的機器人公司成立又倒閉,也沒有妨礙人形機器人市場玩家越來越多,知名的包括 Apptronik、特斯拉、1X、Figure 等公司的人形機器人。


像 Figure 和 Apptronik 的人形機器人,現在都分別在為寶馬和奔馳的生產線進行測試。馬斯克也已加入機器人領域,開發了 Optimus,經歷多次迭代,聲稱 Optimus 未來將在特斯拉的工廠中工作。


另外,這一兩年內,AI 這個變量,還讓這些人形機器人公司看到了抵達“通用性”的希望之光,賽場又更熱鬧起來,數十億美金隨之涌入。


今年早些時候,OpenAI 支持的挪威機器人初創公司 1X Technologies AS 籌集了 1 億美元,用于推出其第二代機器人 NEO,目標是做日常家務。OpenAI 還與 Figure 達成合作,為人形機器人研發 AI 模型。


“坦白說,他們會開始以最快的速度追趕我們——這就是我們迄今為止所看到的。我認為這最終將推動整個行業向前發展。”Robert Playter 稱。


三、Atlas 的傳奇十年


成立于 1992 年的波士頓動力有三大寶——人形的 Atlas,狗形的 Spot,以及會搬磚的 Handle。


而現在的電動 Atlas,建立在老一代液壓機器人數十年的研發歷史之上,曾拿過五角大樓的合同,先靠政府養,后又靠谷歌養,又轉手軟銀,最后到了現代汽車手上。


在這十余年里,每隔一段時間,波士頓動力就會發布一個新的 Atlas 視頻,這個人形機器人奔跑、跳躍、后空翻、跳舞、跑酷、洗碗和搬運物體。


“從 PETMAN 測試防護服到最近退役的 HD Atlas 表演跑酷,我們花了十多年的時間推動人形機器人技術的發展。”波士頓動力的聲明表示。


為了向這款推動人形機器人極限的機器人致敬,波士頓動力發了一段 Atlas 的視頻集錦,還包括慘烈摔倒的失誤片段。


回顧 2013 年,波士頓動力正式推出 Atlas,機器人重量超過兩百斤,需要一根繩索與外部電源和計算機連接,有 28 個液壓關節,誕生于五角大樓的國防高級研究計劃局 (DARPA) 舉辦的比賽。


  • 2014 年,Atlas 展示了一個功夫動作——一只腳站立在一堆磚塊上。


  • 2015 年,Atlas 開始不用安全繩,也能保持直立狀態,當年還展示了簡單的衛生打掃動作,包括吸地毯和把垃圾丟進容器中。


  • 2016 年,Atlas 在樹林中行走,它會絆倒,會糾正自己的姿勢,會彎腰撿箱子,會打開門。


  • 2017 年,Atlas 能做后空翻了,在后空翻之前,它從一個平臺跳到另一個平臺上,在轉身 180 度時跳躍,當時站穩腳跟時,還做了一個小小的手臂抬起動作。


  • 2018 年,Atlas 展示了小型跑酷表演,在越過一根原木后,通過跳躍,跳上了一組箱子頂部。


  • 2019 年,Atlas 展示了體操表演,包括翻筋斗、手倒立、360 度旋轉跳躍,以及空中劈叉跳,這些動作被編排成一場表演。當時,波士頓動力表示,表演成功率是 80%。


  • 2020 年,Atlas 展示了自己的舞姿,涵蓋了奔跑、跳躍、擺動和旋轉等多種舞步動作,當時還有人覺得這是 CGI。


2021 年,Atlas 又展示了體操表演,翻轉、跳躍,在人們以為它要摔倒的時候,又站穩了。當時這些表演機取悅了互聯網,也讓一些人感到不安,一些精心編排的跑酷曾遭機器領域的學者批評。


2023 年,Atlas 開始展示自己在現實工作場景中的動作,在一個模仿建筑工地的場景里拋擲木板和工具袋。


“人形機器人非常適合于制造、工廠工作、建筑等應用場景。”當時,Atlas 項目負責人如此解釋,“人形機器人的夢想是,它們應該能夠做我們所做的所有事情,對吧?”


本文來自微信公眾號: 極客公園 (ID:geekpark) 作者:芯芯,編輯:靖宇

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