波士頓動力與行走機(jī)器人
關(guān)于這款機(jī)器人，有幾點需要特別注意：
新版本Atlas高5.9英尺（1.75 m ），重180磅（82 kg ），比前一代高6.2英尺（1.9m）重345磅（156kg）的型號更短更輕。Atlas為戶外和室內(nèi)應(yīng)用設(shè)計。它是電力驅(qū)動和液壓制動的。它的身體和腿中使用了傳感器來保持平衡，傳感器位于其四肢以防側(cè)翻，有些傳感器甚至能夠識別箱子或門上類似QR的編碼。還在頭部使用了激光雷達(dá)和立體傳感器以避開障礙物、評估地形和幫助導(dǎo)航。
Atlas是綁了一個外部電源來供電的，而這一版本則是電池供電，更時尚、更安靜、更靈活，所以比起上一個版本，新Atlas看起來看輕盈，走起路來健步如飛。
看起來波士頓動力認(rèn)為電機(jī)還無力驅(qū)動180磅機(jī)器人完成行走的任務(wù)，所以他們繼續(xù)使用了更為復(fù)雜（通常也更混亂）的液壓系統(tǒng)。其它有足機(jī)器人也同樣這么做，看起來這似乎是在電力的高效和液壓的高功率之前作出的妥協(xié)。其動態(tài)平衡讓我們想起了早期的BigDog，但Atlas是依靠雙足行走的，這實在太強(qiáng)了，因為其肢體在保證移動速度的同時還需要支持上身。
我們目前還不清楚目前這款機(jī)器人的自動化程度有多高。在戶外行走時，其激光雷達(dá)看起來并沒有太多旋轉(zhuǎn)，這意味著很有可能有人在遙控它。一些搬盒子的過程看起來是自動的，但我們肯定要關(guān)注在該機(jī)器人將盒子碼在架子上時背后發(fā)生著什么。
Atlas雙足機(jī)器人在自主平衡方面取得了巨大進(jìn)步
尤其值得注意的是其在自主平衡上取得的進(jìn)步。Atlas是雙足人形機(jī)器人，其運動穩(wěn)定性一直是學(xué)術(shù)界研究的難題。在去年DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽這樣的頂尖賽事里，參賽團(tuán)隊的機(jī)器人面臨的最大難題是讓自己保持直立，那些世界一流的實驗室做出的雙足機(jī)器人步態(tài)在平地上仍是小心翼翼，而且還經(jīng)常摔，當(dāng)然，也不能自己站起來?？匆幌逻@些機(jī)器人摔倒的視頻，你就能想象出讓機(jī)器人平衡站立和正常行走是多么困難的事情。
這些摔倒視頻看起來令人捧腹，但對于這些價值百萬美元的機(jī)器人來說，由于平衡能力不足導(dǎo)致的摔倒動作可能會帶來毀滅性的打擊——儀器、電機(jī)和其他部件造成了嚴(yán)重?fù)p壞。因此，如何增加機(jī)器人的平衡能力，成為所有機(jī)器人公司所面臨的最嚴(yán)峻的問題。
從本次波士頓公司發(fā)布的視頻來看，他們很好的解決了這個問題，波士頓動力公司對此沒有進(jìn)行詳細(xì)說明，但從公司創(chuàng)始人 Marc Raibert 在2015年8月份的FAB 11大會演講中可以看出一些端倪。他在現(xiàn)場展示了一段視頻，那時的 Atlas已經(jīng)能夠做到了在樹林中快速行走。
與那個在幾個月前 DARPA 機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中行走緩慢、摔的很慘的 Atlas 判若兩人。Raibert 說，關(guān)鍵在于他們的機(jī)器人可以通過快速移動、選擇新的落腳點來實現(xiàn)動態(tài)平衡。
關(guān)于波士頓動力和逆天Atlas擬人機(jī)器人，這里有你想知道的一切。
在左邊是Atlas腿的一個版本。右邊則是波士頓動力“未來的愿景”：這只腳將采用3D 打印，將所有的液壓元件直接打印到其結(jié)構(gòu)中。這只腳看上去有很多仿生的元素，比如“類動脈式的液壓管道布局”、看上去很像骨頭的支架等。我們并沒有看到這條腿的實物圖片，但聽上去波士頓動力已經(jīng)造出來了一個。Marc Raibert信心滿滿的說：「我現(xiàn)在還不能給你們展示機(jī)器人，但我們在很努力地推進(jìn)這個項目，并且我認(rèn)為到年底你們將看到使用類似這種技術(shù)制作的波士頓動力機(jī)器人?！闺m然推遲了幾個月，但Atlas還是做到了。
除了Atlas，也有一些機(jī)器人團(tuán)隊很好的解決了機(jī)器人平衡的問題。在2015 DARPA 機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中，許多參賽團(tuán)隊的機(jī)器人使用了Atlas，他們通過安裝他們自己的軟件并修改來讓機(jī)器人保持平衡。來自WPI-CMU的阿特拉斯機(jī)器人Warner是諸多Atlas中唯一一個沒有摔倒或需要重啟的機(jī)器人。在決賽的兩次嘗試中，他們都成功走到最后，拿下八分中的七分。這樣優(yōu)異表現(xiàn)的背后，是CMU機(jī)器人學(xué)院Christopher Atkeson教授組對穩(wěn)定步態(tài)的研究成果，尤其是組里博士生馮思遠(yuǎn)的工作，馮思遠(yuǎn)在3D行走方面的論文曾在13年的仿人機(jī)器人國際會議Humanoids上獲得過大會最佳論文（Best Paper）的榮譽(yù)。
Atlas展示了雙足機(jī)器人優(yōu)秀的平衡能力，但總有一些極端情況會讓它失去平衡，如何應(yīng)對？那就讓它們優(yōu)雅的摔倒。伍斯特理工學(xué)院的Matt DeDonato指出：「大多數(shù)的（機(jī)器人挑戰(zhàn)賽）參與者，都會關(guān)注機(jī)器人保持直立而不是關(guān)注找出更好的摔倒方式，尤其是當(dāng)每次摔倒，都會有大量的時間懲罰」。在與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)合作中，為了減小損壞，當(dāng)檢測到摔倒時，Matt DeDonato的隊伍操控的阿特拉斯機(jī)器人都會關(guān)掉自身的執(zhí)行器，然后跛行前進(jìn)。在整個DAPRA挑戰(zhàn)中，DeDonato的隊伍保持著機(jī)器人始終站立。但是DeDonato指出：「隨著機(jī)器人的商業(yè)化，需要研究這個領(lǐng)域，畢竟機(jī)器人總會有摔倒的時候」。
對此，波士頓動力創(chuàng)始人Marc Raibert指出：「當(dāng)他的隊伍開發(fā)一個四足機(jī)器人BigDog時，就開始思考怎樣保護(hù)一個即將摔落的機(jī)器人。最初的想法是當(dāng)檢測摔倒時，讓機(jī)器人的四肢失靈」。他說：「當(dāng)四肢碰到地面時，四肢如同長的杠桿，力量會直接作用在連接處。我們的確摔壞過BigDog的一些腿，所以我們重新對BigDog編程。當(dāng)出現(xiàn)摔倒時，就松動它四肢的連接處。我們現(xiàn)在做的機(jī)器人都會檢測當(dāng)他們失去平衡時，對應(yīng)做出什么反應(yīng)?！?br/>
佐治亞理工學(xué)院研究者們從人類摔倒的行為中總結(jié)出一種算法，讓一個不平衡的機(jī)器人找出怎樣扭曲它的身體，使得它能減小與地面的碰撞力。為了驅(qū)散摔倒的動力，這種算法會計算出機(jī)器人摔倒與地面產(chǎn)生的一系列接觸點。他們用一個小的人形機(jī)器人BioloidGP來測試算法，用Atlas來模擬實戰(zhàn)。研究成員Karen Liu表示，還會基于人類的條件反射給機(jī)器人建立一套類似的神經(jīng)系統(tǒng)
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