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黑科技!波士顿动力造出逆天新机器人 但我们是该高兴还是像谷歌一样担忧?

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 黄琨 • 2018-10-12 17:56:59 来源:前瞻网 E1217G0

机器人

在大多数人的想象中,机器人的终极形态大概就是《终结者》中的T-800——人形、金属制骨骼、内部穿插着控制姿态各种金属部件和线缆,充满了机械美感。不过,在很长一段时间内,业内人员都会告诉你,这是不可能的。不说别的,“人型”就是最大阻碍。

人体有大大小小600多块肌肉,正是凭借肌肉之间牵拉用力的精密配合,人类才能在用2条小细腿支撑身体的情况下保持平衡。而在过去,要么是机械设计和制造水平达不到要求,无法制造有那么多独立部件的机器人,要么是计算机技术不够发达,控制算法跟不上,人类始终无法造出人形机器人。大家过去看到的所谓“机器人”,大多数都不能用“腿”支撑,其下半部分大多数是像汽车一样的底盘,移动则靠的是履带或轮子,根本无法做出幅度稍大的动作。

然而,2017年底,波士顿动力的横空出世,让人们看到了“终结者”的希望。他们当时在YouTube上发布了一段视频,展示了该公司的第3代人形机器人Atlas,这款机器人,已经进化到100%像人类动作,不仅可以行走,甚至在视频中做出了跳跃、旋转、后空翻这些普通人做不好甚至做不到的动作,动作的连贯性、协调性、平衡性也极为出色,已经达到了人类运动员的水平了。

这只是个开始。在这段让业界炸锅的视频发布不到1年后,他们又于近日发布了升级版Atlas的视频。在视频中,Atlas的平衡和运动性能再上一个高度。和去年跳箱子只需要双腿起跳、动作仍有沉重感不同,这次的视频中,Atlas在跳3个位置不同、高度渐增的箱子时,每次只需单足一点,就能跳上去,动作轻盈、灵巧一如正常人类。

说了那么多,或许有许多圈外人还不知道波士顿动力这家公司的来头,这里就先介绍一下这家牛逼轰轰的公司和它的创始人,因为他们很可能会在未来改变世界。

波士顿动力创始人名为莱伯特(Marc Raibert),曾在美国西北大学修计算机与电子工程,之后又麻省理工博士毕业。1980年,他在卡内基-梅隆大学创立了一个名为Leg Leb的实验室,可以译作“腿实验室”,而这家“腿实验室”,研究的就是今天机器人的雏形技术。因此可以说,莱伯特是机器人领域较早的一批入行者以及学术权威。

波士顿动力是莱伯特1992年在麻省理工当教授时创立的,研究的也是机器人相关技术,还取得了不少专利。不过,其真正的发展契机还是后来和DARPA合作。美国政府每年拨款给DARPA——也就是国防部高级计划局——不惜血本地研究各种黑科技,再通过合作或其他形式转移到行业内开枝散叶。有了这种助力,波士顿动力迅速发展了起来。

Atlas

机器人

(以下图片均来源于波士顿动力官网)

目前,公司主推的有4种机器人产品,每种都是行业顶尖的存在,其中最引人注目的无疑是人形机器人Atlas。根据官网介绍,Atlas是他们正开发的一系列高级人形机器人中最新一种。它的控制系统能够协调手臂、躯干和腿部运动,以实现全身移动操作,极大扩展了其使用范围和工作空间。Atlas高超的平衡能力,使它可以在狭小空间内辗转腾挪,即便是大量工作,也无需占用太多空间。

在制造上,Atlas利用了3D打印技术,充分节省重量和空间,整个机器人非常紧凑内部,强度重量比高。立体视觉、距离感应和其他各类传感器,使它具备抓取摆放目标物体、在崎岖地形上行走等能力。难得的是,阿特拉斯无惧推搡,就算摔倒了,也能自己站起来。

Spot & SpotMini

机器人

另一款明星产品则是被人称作“现实版黑镜”的机器狗Spot和更新的SpotMini。将它和“黑镜”扯上关系,是因为这部美剧中,恰好有一集讲的就是机器狗猎杀人类的故事,剧中的机器狗结构并不复杂,既没有大量液压传动,也没有大量的机械设施,由于其外形和活动特征,许多人喜欢称它为“电子狗”。

不过,他的杀伤力巨大,是捕杀各种生物的神兵利器,它的功能齐全、效率极高。而且能够联网工作,非常适应各种环境。而且比较恐怖的是,除了软件,控制系统和部分传感器外,这个机器狗现在在硬件上已经大部分都能实现了。

回到SpotMini。该公司官网介绍称:“SpotMini是一种小型的4足机器人,可以轻松摆放在办公室或家里。它重25公斤(加上手臂重30公斤),由电池驱动,充电1次可运行约90分钟,具体使用时间取决于它的活动。SpotMini是我们制造的最安静的机器人。”

“SpotMini继承了它前辈Spot的所有机动性,同时增加了使用5度自由臂和增强感知传感器拾取和处理物体的能力。传感器套件包括立体声摄像机、景深摄像机、IMU和位于四肢的位置/力量传感器。这些传感器将用来导航和移动操作。

作为波士顿动力计划中首款商用机器人,公司在昨天发布了一段Spot Mini的测试视频。在视频中可以看到,该机器人在东京一块公敌的复杂地形上,自由调转方向、上下楼梯已经不是问题。根据公司计划,这款机器人将在明年下半年正式对外发售,预计到2019年7月,他们将年产1000台SpotMini。

Handle

机器人

另外,波士顿动力还研究了一款半仿生机器人Handle,之所以说是“半仿生”,是因为它虽然是人形,但“双腿”下方配备的却是轮子,似乎是想将轮式机器人和人形机器人结合起来。该产品的标语是“将轮子和腿结合,提供灵活的高强度移动操作”。也许是Atlas还不具备高速奔跑的能力,他们研发用轮子的机器人作为补充。

波士顿动力声称:“凭借双腿,Handle拥有在崎岖地形上移动的能力;又因为有轮子,它也有很高的移动效率。它在动力学、平衡和移动操作方面使用了许多和4足、2足机器相同的原理,但是因为只有10个驱动关节,它的复杂程度要小得多。轮子在平坦的表面上快速高效,而腿几乎可以去任何地方:通过把轮子和腿结合在一起,Handle拥有2类产品的优点。”

Handle可以在不占用太多空间的情况下运载重物,因为它可以在狭小空间中机动。Handle的所有的关节都参与协调运动,为其提供高性能的移动操作。

LS3

机器人

除了以上主打产品外,他们此前还研发了多种机器人。其中,LS3就是和DARPA的合作项目。这是一款军用设备,被设计用于搬运货物,前往士兵可以步行到达的任何地方。LS3设计负重182公斤,可以在24小时行走32公里(在平坦地形测试中,负载可超过500公斤)。LS3使用计算机视觉自动跟随它的领导者,所以不需要专门的驱动程序。它还可以通过地形传感和GPS自动前往指定地点。

WildCat

机器人

据波士顿动力介绍,WildCat,也就是“野猫”机器人是“世界上跑得最快的自由4足机器人”,其时速高达32公里,远超此前每小时21公里的速度。“野猫”以甲醇为燃料,使用多种步态保持平衡,在相对平坦的地面上可以快速跑步和机动。机载计算机使用动态控制算法和各种传感器(IMU、地面收缩、本体感觉、视觉测距)来控制和稳定运动。它使用激光测距仪来精确测量机器人离地高度和姿态。“野猫”同样是由DARPA资助的。

BigDog

机器人

BigDog“大狗”是公司第一款走出实验室,进入现实世界的仿生机器人。作为早期型号,相较于前几款机器人,“大狗”在系统和硬件上并无多少特殊之处。它能以每小时10公里的速度奔跑,爬上35度的斜坡,走过碎石、爬上泥泞的徒步小径、在雪和水里行走,其负重为150公斤。

此外,波士顿动力此前还研发了2款RHex和SandFlea,由于其不具备成熟的机器人形态(基本只是个底盘),本文不一一赘述。

一个玄幻的现实是,在技术上遥遥领先的波士顿动力,在市场并不受欢迎。长期以来,波士顿动力公司所拥有的机器人技术奇妙无疑,但是也无法激起消费者的购买兴趣。即便是现在,也不完全清楚有人到底会用这些机器人做什么。多年来,人们一直在问波士顿动力公司一个问题:这到底是一家企业还是一家研究实验室?

其创始人莱伯特自己也说:“我们认为这种技术已经达到了可以进行高效部署的程度,但我们不知道什么是这种技术最大的应用。”

这也是谷歌放弃这家公司的原因之一。2013年,最早将目光投向AI和机器人领域的科技巨头谷歌曾收购波士顿动力,这是他们当时收购的第8家机器人公司,也是花钱最多的1次。然而,就在4年之后,他们就把这家公司转手给了孙正义的软银,据说售价为1亿美元,从现在看是相当便宜了。

据彭博报道,当时,谷歌母公司Alphabet的高管们认为,在Alphabet保护伞下运营的各类子公司必须产生真正的营收,而波士顿动力未来几年都不太可能推出可以在市场上销售的产品,因此他们决定出售波士顿动力。

当然,谷歌此举还有更深层次的原因,那就是老生常谈的,人类对更高级智慧体挥之不去的恐惧,这种情感在《终结者》中被表现得淋漓尽致。人工智能潜在的“超高算力+思考能力”,无疑就是这种更高级的智慧,就像“天网”一样。如果将“天网”和大规模工业化生产的机器人结合,对于人类来说无疑是一场灾难。遗憾的是,Alphabet旗下以DeepMind和AlphaGo为代表的人工智能研究,正是他们的看家本领。出于机器人伦理,谷歌也有放弃其中一项的需要,权衡之下,自然是没有回报的机器人项目被舍弃了。

可作佐证的是,正是在波士顿动力去年的Atlas视频和AlphaGo击败了韩国围棋九段李世石之后,坊间就有传言谷歌将出售波士顿动力机器人公司。很有可能的事,谷歌尽可能要和波士顿动力划清界限,以消除大众对谷歌人工智能野心担忧。

Google X发言人考特尼·霍纳在早前邮件中也表达了波士顿动力的讨论尽可能不要波及到谷歌机器人部门。霍纳在邮件中写道,“科技媒体对此非常激动,但我们也看到一些负面的评论,说这种产品比较可怕,准备接手人类的工作。”霍纳要求其同事“不要让Google X和视频扯上关系”,她在电邮中写道,“我们不希望让媒体讨论波士顿动力在谷歌的地位。”

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