波士顿动力转向纯电机器人,电动为什么是机器人唯一方向?

几天前,波士顿动力在网上宣布,Atlas。

一、新的:电动“Atlas”

“Atlas。”

但波士顿动力并非是第一家推出电动机器人的公司。的说法,Atlas“肯定需要是一个通用机器人”,但是在通用性方面还有很多工作要做,以便人形机器人能够拾取一千个不同部件中的任何一个,都能合理地处理它们,“这种普遍性尚未得到证实。

为了向这款推动人形机器人极限的机器人致敬,波士顿动力发了一段。

十年前,波士顿动力(Boston Dynamics)推出了一款名为 Atlas 的机器人,在传统的液压技术驱动下,Atlas 在十年时间里用跳舞、跑酷等方式,娱乐了一批网民,吓坏了一批网民。同时也让波士顿动力,成为全球机器人第一品牌。

几天前,波士顿动力在网上宣布,Atlas 正式“退役”,并发布了一条视频,回顾这头机器人界的超级网红的“一生”,让人不禁心生感叹。

然而,就在二天,波士顿动力就宣布,推出新一代 Atlas,转向电力驱动,不再受限于液压系统的笨重、嘈杂,取而代之的是电力驱动的灵活、安静。

不得不说,波士顿动力这网络宣传,算是玩明白了。

随着机器人市场在 AI 热中被重估,年初已经有一批科技巨头用砸钱的方式押注硅谷 AI 机器人初创公司。现在,电动 Atlas 的到来,又意味着什么?电动的 Atlas,会接棒老大哥的网红地位吗?

一、新的:电动“Atlas”

“Atlas 将以超越人类能力的方式移动。”波士顿动力称。

在空荡的机房中央,新的 Atlas 如同尸体一样平躺在地上。伴着电动马达的嗡鸣,五秒后,Atlas 的两条腿像提线木偶那样抬起,向后翻折,落地,随后整个上身升起,空洞的头部旋转 180 度,上身旋转 180 度,朝镜头走来。

波士顿动力的声明称,新的 Atlas 机器人“突破了全身移动性和双手操作的极限”,“Atlas 的电动版设计得更强大、更灵巧、更敏捷。”“比我们前几代产品更强大,运动范围更广。”

之前的最新一代液压 Atlas(HD Atlas)已经可以举升和操纵各种重型、不规则物体,而电动 Atlas 将在此基础上探索更多动作。

据波士顿动力 CEO Robert Playter 称,他们在大多数关节上都安装了“定制的高功率和非常灵活的致动器。”“这意味着巨大的运动范围。”“大部分关节都比人类、甚至是精英运动员更强壮。”

据其解释,新的 Atlas 将能够完成人类无法完成的一系列动作,最终是为了能够在真实世界应用中“处理乏味、肮脏和危险的任务”。

这种灵活性就像“调色板”,工程师可以在 Atlas 上设计新的动作,“我们已经和它玩了很多,并决定与世界分享这种兴奋。”

还有一个特别的地方在于,新的 Atlas 头部是一个发光的环形灯,这个歌设计借鉴了皮克斯的台灯角色。Robert Playter 说:机器人的头部是其“非常苦恼的设计元素之一”。

很多人形机器人的头部更像是人类的形状,“它们总是看起来有点威胁或反乌托邦,我们想摆脱这种情况。因此,我们对头部形状做出了非常有目的的决定,我们的明确意图是让它不像人类。”“希望它友好而开放。”

简而言之,或许就是为了避免恐怖谷效应。

二、“电动+AI”,新网红基底

那么,波士顿动力又为何终结液压,选择让 Atlas 全面转向电动?从汽车到航空,电动化烧到了机器人这个新兴领域,全电动机器人似乎是一大发展方向。

液压机器人有自己的缺点。比如,液压液泄漏问题。在波士顿动力发布的 Atlas 摔倒失误片段重,其中 Atlas 的脚有时像断裂了,液压液体涌出并洒满地板,其他发生泄漏的时候,液压液也会喷雾四溅。

液压系统还有较高的维护和保养成本,由于液压泵、油箱和管道体积较大,液压机器人的重量和体积也会相对较大。另外,还有噪音和响应速度问题。

对比之下,电力作为驱动能源,就不存在液压渗透问题。电动机器人也比液压机器人更安静些,能源利用效率更高,去除大型液压泵后,可以往更轻巧、紧凑的方向发展。

另外,波士顿动力与汽车行业的关系或许也是一个潜在因素。在 2021 年,现代汽车宣布完成对波士顿动力的收购,交易价值 11 亿美元。波士顿动力在声明称这一合作有助于“打造下一代汽车制造能力”。

在近几年,波士顿动力发现他们能够制造一种“轻型电动机”,具有与液压系统相同的响应能力和强度,或者说足够的响应能力和强度

他们在电动 Atlas 中设计了一套紧凑的执行器,并“比较了新型电动 Atlas 和液压 Atlas 的实力,结果是电动 Atlas 更强。”

但波士顿动力并非是第一家推出电动机器人的公司。宇树的 H1 双足机器人也有电动关节马达,据称是第一个在不使用液压系统的情况下完成站立后空翻的机器人,不过项目仍处于早期阶段。

此外,AI,也成为波士顿动力关注的焦点

“除了我们在模拟和模型预测控制方面数十年的专业知识外,我们还为我们的机器人配备了新的 AI 和机器学习工具,例如强化学习和计算机视觉,以确保它们能够有效运行并适应复杂的现实情况。”波士顿动力团队称,他们准备立即将 AI 推向市场,已经从 Spot 产品开始,并将随电动 Atlas 的到来更进一步。

按照 Robert Playter 的说法,Atlas“肯定需要是一个通用机器人”,但是在通用性方面还有很多工作要做,以便人形机器人能够拾取一千个不同部件中的任何一个,都能合理地处理它们,“这种普遍性尚未得到证实。我们认为这是有希望的,AI 将成为帮助解决这个问题的工具之一。”

据称,电动 Atlas 将在明年开始与现代汽车进行现场试验,量产将在几年后进行,工程师们还期望这款人形机器人能自己更换电池。在波士顿动力今年 2 月发布的一段视频中,已经展示了液压版 Atlas 与汽车支撑杆工作的片段。

而 Atlas 与其他人形机器人的差异化因素在于——能够拿起很重、复杂、大型的东西。视频中的支撑杆可能重约 20 多斤,Playter 称,Atlas 可以“拿起车轮”,还有其他真实世界任务,其声称“还没有看到其他公司做到这一点”。

机器人行业很难,在自液压 Atlas 问世以来的十余年间,有的机器人公司成立又倒闭,也没有妨碍人形机器人市场玩家越来越多,知名的包括 Apptronik、特斯拉、1X、Figure 等公司的人形机器人。

像 Figure 和 Apptronik 的人形机器人,现在都分别在为宝马和奔驰的生产线进行测试。马斯克也已加入机器人领域,开发了 Optimus,经历多次迭代,声称 Optimus 未来将在特斯拉的工厂中工作。

另外,这一两年内,AI 这个变量,还让这些人形机器人公司看到了抵达“通用性”的希望之光,赛场又更热闹起来,数十亿美金随之涌入。

今年早些时候,OpenAI 支持的挪威机器人初创公司 1X Technologies AS 筹集了 1 亿美元,用于推出其第二代机器人 NEO,目标是做日常家务。OpenAI 还与 Figure 达成合作,为人形机器人研发 AI 模型。

“坦白说,他们会开始以最快的速度追赶我们——这就是我们迄今为止所看到的。我认为这最终将推动整个行业向前发展。”Robert Playter 称。

三、Atlas 的传奇十年

成立于 1992 年的波士顿动力有三大宝——人形的 Atlas,狗形的 Spot,以及会搬砖的 Handle。

而现在的电动 Atlas,建立在老一代液压机器人数十年的研发历史之上,曾拿过五角大楼的合同,先靠政府养,后又靠谷歌养,又转手软银,最后到了现代汽车手上。

在这十余年里,每隔一段时间,波士顿动力就会发布一个新的 Atlas 视频,这个人形机器人奔跑、跳跃、后空翻、跳舞、跑酷、洗碗和搬运物体。

“从 PETMAN 测试防护服到最近退役的 HD Atlas 表演跑酷,我们花了十多年的时间推动人形机器人技术的发展。”波士顿动力的声明表示。

为了向这款推动人形机器人极限的机器人致敬,波士顿动力发了一段 Atlas 的视频集锦,还包括惨烈摔倒的失误片段。

回顾 2013 年,波士顿动力正式推出 Atlas,机器人重量超过两百斤,需要一根绳索与外部电源和计算机连接,有 28 个液压关节,诞生于五角大楼的国防高级研究计划局(DARPA)举办的比赛。

  • 2014 年,Atlas 展示了一个功夫动作——一只脚站立在一堆砖块上。

  • 2015 年,Atlas 开始不用安全绳,也能保持直立状态,当年还展示了简单的卫生打扫动作,包括吸地毯和把垃圾丢进容器中。

  • 2016 年,Atlas 在树林中行走,它会绊倒,会纠正自己的姿势,会弯腰捡箱子,会打开门。

  • 2017 年,Atlas 能做后空翻了,在后空翻之前,它从一个平台跳到另一个平台上,在转身 180 度时跳跃,当时站稳脚跟时,还做了一个小小的手臂抬起动作。

  • 2018 年,Atlas 展示了小型跑酷表演,在越过一根原木后,通过跳跃,跳上了一组箱子顶部。

  • 2019 年,Atlas 展示了体操表演,包括翻筋斗、手倒立、360 度旋转跳跃,以及空中劈叉跳,这些动作被编排成一场表演。当时,波士顿动力表示,表演成功率是 80%。

  • 2020 年,Atlas 展示了自己的舞姿,涵盖了奔跑、跳跃、摆动和旋转等多种舞步动作,当时还有人觉得这是 CGI。

2021 年,Atlas 又展示了体操表演,翻转、跳跃,在人们以为它要摔倒的时候,又站稳了。当时这些表演机取悦了互联网,也让一些人感到不安,一些精心编排的跑酷曾遭机器领域的学者批评。

2023 年,Atlas 开始展示自己在现实工作场景中的动作,在一个模仿建筑工地的场景里抛掷木板和工具袋。

“人形机器人非常适合于制造、工厂工作、建筑等应用场景。”当时,Atlas 项目负责人如此解释,“人形机器人的梦想是,它们应该能够做我们所做的所有事情,对吧?”

本文来自微信公众号:极客公园 (ID:geekpark)作者:芯芯,编辑:靖宇

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