這一代的Atlas并非像以前一樣通過事先編設(shè)程序完成整條路線，而是靠它自身的算法感知環(huán)境，從而自主行動(dòng)。通過該算法，Atlas可以實(shí)時(shí)規(guī)劃出自己將要行走的路線，同時(shí)還會(huì)根據(jù)所要遇到的障礙物的距離進(jìn)行提前調(diào)整。

記者 翟冬冬

近日，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了其雙足機(jī)器人Atlas的最新運(yùn)動(dòng)視頻，其展現(xiàn)的跑酷技巧讓人印象深刻，有不少網(wǎng)友表示，機(jī)器人“成精”了。視頻中，Atlas展示了跳躍、平衡木、跳馬等高難度動(dòng)作，并且可以非常順利地通過斜坡、獨(dú)木橋等各種障礙物，完成復(fù)雜的跑酷運(yùn)動(dòng)。

網(wǎng)紅機(jī)器人Atlas并非第一次進(jìn)入大眾視野。2016年，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了Atlas的走路視頻，向人們展示了真正具備了戶內(nèi)外多場(chǎng)景行動(dòng)能力的機(jī)器人。6年間，這位網(wǎng)紅機(jī)器人在平衡控制、路線規(guī)劃等方面不斷迭代升級(jí)，一次次向人們展示了類人機(jī)器人技術(shù)的潛力。

從蹣跚學(xué)步到能夠跑酷

雖然對(duì)于現(xiàn)在的Atlas來說，奔跑、跳躍、后空翻等高難度動(dòng)作都不在話下，但在2016年，它還處于蹣跚學(xué)步的階段。在波士頓動(dòng)力公司2016年公布的視頻中不難發(fā)現(xiàn)，雖然那時(shí)的Atlas在外形上已經(jīng)和現(xiàn)在會(huì)跑酷的版本相差無幾，但走起路來卻還是小心翼翼、踉踉蹌蹌，動(dòng)作不甚連貫，有網(wǎng)友說它“像極了一個(gè)深夜回家的醉漢”。

即使如此，2016年版的Atlas對(duì)于類人機(jī)器人來說也還是一個(gè)重要的突破。波士頓動(dòng)力公司研究人員表示：“我們機(jī)器人項(xiàng)目的主要精力都集中在了如何讓雙足機(jī)器人穩(wěn)定穿越各種復(fù)雜的地形上，而其最大的突破在于機(jī)器人無需使用集成傳感器給地形建模，一個(gè)算法就能搞定一切，就像是自動(dòng)駕駛車輛甩掉了激光雷達(dá)和各種傳感器?！?/p>

1年后，波士頓動(dòng)力公司再次發(fā)布Atlas相關(guān)視頻，這一次Atlas的動(dòng)作變得更加流暢，學(xué)會(huì)了在臺(tái)階之間跳躍，甚至還可以來個(gè)后空翻；2018年，Atlas學(xué)會(huì)了跑步，能夠邊跑邊越過原木、躍上臺(tái)階；到了2019年，Atlas掌握了“體操”技巧，能夠連續(xù)跳躍、翻滾、倒立；在2020年底，波士頓動(dòng)力公司發(fā)布了一條Atlas跳舞的視頻。在這條視頻里，兩個(gè)Atlas機(jī)器人隨著音樂起舞，動(dòng)作流暢自然，以至于讓不少網(wǎng)友認(rèn)為是CG特效；在最近發(fā)布的視頻中，Atlas達(dá)成跑酷新成就，其靈巧程度越來越接近人類。

環(huán)境感知能力不斷提升

據(jù)介紹，這一代的Atlas并非像以前一樣通過事先編設(shè)程序完成整條路線，而是靠它自身的算法感知環(huán)境，從而自主行動(dòng)。通過該算法，Atlas可以實(shí)時(shí)規(guī)劃出自己將要行走的路線，同時(shí)還會(huì)根據(jù)所要遇到的障礙物的距離進(jìn)行提前調(diào)整。

為了進(jìn)行跑酷課程訓(xùn)練，Atlas會(huì)被導(dǎo)入一張高級(jí)地圖，這張高級(jí)地圖是對(duì)障礙物位置和一些主要?jiǎng)幼鞯暮?jiǎn)要描述。Atlas會(huì)利用這些簡(jiǎn)要的信息來導(dǎo)航，同時(shí)使用實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)來應(yīng)對(duì)真實(shí)情況。例如，Atlas知道地圖上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)盒子，它要做的動(dòng)作是跳上去。這個(gè)盒子可能會(huì)與地圖的標(biāo)注相差甚遠(yuǎn)，甚至往旁邊移動(dòng)了0.5米，但Atlas仍然能靠感知算法，正確找到這個(gè)盒子并跳上去。

波士頓動(dòng)力公司Atlas團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人斯科特·昆德斯馬在一篇博文中寫道：“Atlas的行動(dòng)現(xiàn)在是由感知力驅(qū)動(dòng)的，而之前不是。例如，在之前的視頻中，機(jī)器人的控制系統(tǒng)仍然需要在執(zhí)行任務(wù)中進(jìn)行大量的關(guān)鍵調(diào)整，以使其保持平衡和姿勢(shì)目標(biāo)，且機(jī)器人沒有對(duì)其所處環(huán)境進(jìn)行感知和反應(yīng)。”在這次跑酷中，Atlas卻是根據(jù)它所看到的東西來調(diào)整其動(dòng)作。這意味著工程師不需要為機(jī)器人可能遇到的所有平臺(tái)和間隙預(yù)先編設(shè)跳躍動(dòng)作。

Atlas對(duì)于環(huán)境的判斷依靠算法，但要完成跑酷這件事，做出翻越、跑、跳躍、后空翻等動(dòng)作還需要提前設(shè)計(jì)好，并把這些動(dòng)作放進(jìn)模板庫中。在設(shè)計(jì)中，這些動(dòng)作會(huì)根據(jù)軌跡優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，再根據(jù)具體的行動(dòng)目標(biāo)，從模板中進(jìn)行選用。行動(dòng)中，Atlas的“大腦”——MPC（模型預(yù)測(cè)控制器），會(huì)計(jì)算出當(dāng)下需要的最佳動(dòng)作，并根據(jù)時(shí)間推移預(yù)測(cè)出最好的行動(dòng)方式。

雖然Atlas的精彩表現(xiàn)展現(xiàn)了其強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力，但最近波士頓動(dòng)力公司發(fā)表的一篇新博客——《建造它，打破它，修復(fù)它》（Built it Break it Fix it）則展現(xiàn)了不少Atlas摔跤的畫面。在這篇博客中，機(jī)器人不再“飛檐走壁”，而是花樣展示各種摔跤、側(cè)翻、失去平衡，工程師們則如同Atlas的保姆，用液壓機(jī)吊起摔倒的機(jī)器人、使用鉗子復(fù)位Atlas身上的螺栓、反復(fù)調(diào)試一個(gè)小的失敗動(dòng)作背后的硬軟件問題。

波士頓動(dòng)力公司稱，Atlas摔跤的頻率比視頻中要多得多，持續(xù)不斷的提供細(xì)節(jié)修理才有可能用這些“人工”堆砌出最后人類看到的智能。