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波士顿动力不仅让机器人后空翻,还做了这些……

2017-11-27 15:27:29

整理/陈燕妮

17日,整个互联网被一个能自己跳上箱子、后空翻平稳落地的机器人刷屏了,这个机器人名字叫做Atlas,正是波士顿动力公司的最新产品。从几年前踹不倒的机器狗到能后空翻的Atlas,这个每每震惊世界的波士顿动力公司到底是什么来头?怎么就这么牛呢?

根据公开资料,波士顿动力从1992年创立,到2013年被谷歌母公司Alphabet收购,再到2017年由软银孙正义接盘,几度易主,但这丝毫影响不了波士顿动力的研发热情和研发实力。它的目标是将双足或四足机器人发展成为一种超自然状态,变成自然界的一种新生物。

波士顿动力的创始人——马克·雷波特(Marc Raibert)被称为学院派的机器人创业者。和其他创业者相比,他并不年轻,1947年出生,1977年获得麻省理工博士学位,1980年在卡内基·梅隆大学创立了CMU Leg实验室并担任副教授,主要从事研究与机器人相关的控制、机器视觉等技术。

Leg实验室早期的单腿机器人

Leg实验室的四足机器人雏形

从Leg实验室研发的早期单腿机器人和撕腿机器人看,已经具备我们今天看到的SpotMini的雏形。

1986年,马克·雷波特回到麻省理工任教,将实验室也搬到了这里以便继续进行机器人事业。1992年雷波特创办了波士顿动力,起初是为美国陆军提供机器人研究制造的企业,曾经为美国国防高级研究计划局(DARPA)等军方机构服务过。

在DARPA的资助下,波士顿动力研发出了一系列亮眼的机器人,从Big Dog(大狗)到 Handle,每次迭代更新都会引起热议,有时还会掀起机器人伦理性讨论。

在这里,我们盘点一下波士顿曾推出的系列机器人:

1. Petman

Petman 是一款用于测试化学防护服装的仿人机器人,不过度依赖机械支持,能够自主平衡运动,可模拟士兵在接触化学战争物质的情况下穿防护服完成行走,并作出弯腰等动作。

Petman 能调控自身的体温、湿度和排汗量来模拟人类在防护服下的反应,从而达到最佳的测试效果。

2. Big Dog(大狗)

Big Dog是波士顿动力的成名之作,能够适应复杂地形条件,可以实现在废墟、泥地、雪地、水中等场景下行走、奔跑、攀爬以及负载重物,最大爬坡度数为35°,由液压系统驱动引擎。Big Dog的四条腿和动物一样拥有关节,可吸收冲击,每迈出一步就回收部分能量,以此带动下一步。

哎呦呦 差点给我踹倒了

波士顿动力的研发人员一向奉行“速战速决”,快速找出问题,再以极快的速度解决,这样可以缩短研发周期。为了测试机器人的各项功能,测试人员对着大狗的身体痛下“狠”脚,大狗趔趄了几大步后终于稳住了身形。Big Dog的机载计算机能够控制躯体移动和过程传感器,还能处理通讯。其控制系统保持躯体平衡,在不同的地形选择不同的运动和导航方式。

3. Little Dog(小狗)

Little Dog是一款用来研究移动的四足机器人样机,每条腿都分别有三个电机驱动,可以实现运动、爬坡等功能,可移动范围非常大。研究人员用它来探测运动学、动态控制、环境感知与复杂地形移动之间的基本关系。

其机载PC电脑随身携带的PC级别的电脑用控制致动器、处理传感器信号和外界交流。


4. Cheetah(猎豹)

奔跑的猎豹

Cheetah是目前世界上速度最快的腿式机器人,奔跑速度超过2 英里/时(约合47公里/时)。其背部结构是关节型的,能够随着每一个动作灵活地来回移动,提高了步幅和奔跑速度,这与动物的运动原理相差无几。它的驱动力来自外部的液压泵。虽然猎豹有着最快速度,但是背部的电缆是最大的束缚,脱离了电缆便不能保证持续的电源供给。

偶尔兼职扮个圣诞老人送送快递

5. Wild Cat(野猫)

Wild Cat实际上是Cheetah的自由运转版本,虽然它的速度尚未达到Cheetah的水平,但这种四腿机器人无论遇到哪种地形,也能以16英里/时(约合25公里/时)的速度奔跑。此外,它还可以快速跳跃和转身。

野猫的速度虽然没有猎豹快,但是却实现了独立电源,虽然满电状态下只能运动一个小时……

6. Sand Flea(跳蚤)

Sand Flea是一个重量约合5kg的侦察机器人,可以在平地上实现飞驰。最重要的是它具备高弹跳力,在遇到障碍时,可以轻而易举地跳起30英尺(约合9.1米)高,这高度相当于一面复合墙、房顶、一组楼梯。

在飞行过程中,Sand Flea的内置陀螺仪使其保持水平状态,为机载摄像机提供清晰的视角,并能保证平稳着陆。每充电一次,Sand Flea可弹跳25次。

7. Rise

Rise是一款能够垂直爬行的机器人。它的6条腿分别有2个电动马达驱动,脚上上富有很多微型爪,可紧紧吸附在物体表面。同时Rise可以通过改变自身姿势来适应不同的表面,尾巴也有助于提高平衡。Rise可以在墙壁、树木、栅栏等物体表面爬行,速度约为0.3m/s,它本身的重量为2kg,25cm长。

8. Atlas

Atlas系列就是大名鼎鼎的后空翻机器人了!Atlas经历了3个版本的更新,在导航能力、障碍突破能力、平衡能力、目标识别能力、自我恢复能力等方面都有了很大突破。

背后的闷棍不得不防……爬起来再战

“丧心病狂”的测试人员以各种形式干扰Atlas的正常工作,例如用棍子推到、将Atlas手中的箱子打下等等,但是最后Atlas越战越勇!

9.Spot/Spot Mini

Spot

SpotMini

Spot和SpotMini是波士顿动力从军用机器人转型做消费领域机器人后的系列产品。SpotMini是一款纯电动四足机器狗,造型小巧运动灵活,并且解决了旧款Spot噪音过大的问题。SpotMini身体上安装了大量传感器,以帮助完成各项复杂的动作以及巡航。

同样,Spot和SpotMini也没能从测试员的脚下幸免。

还有香蕉皮的考验……

哪里来的瓜皮哟

10. Handle:首款足+轮式机器人

Handle是波士顿动力研发的首款足+轮式机器人,能够载重、下蹲和跨越障碍物。身高 1.98m,纵跳可达 1.2 m,轮子可以以 14km/h 的速度前进。整个机器人由电池供能,驱动电机和液压泵。无需外接设备,一次充电续航 24km。

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来源:观察者网综合 | 责任编辑:陈燕妮
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