世界最逼真的人形机器人系列之——跑酷王阿特拉斯(Atlas)
机器人身高1.9米,体重150公斤,像人类一样用双腿直立行走,“双眼”是两个立体感应器。它不仅能够行走、取物,并且能够在户外穿越严酷地形,使用手脚攀爬,能在实时遥控下穿越比较复杂的地形。
阿特拉斯刚开始,是基于波士顿早期设计用于检测化学防护衣的PETMAN人形机器人。到现在为止,它已经经过了6个版本的更新,刚出场时,其形象不堪入目,走路像一岁小孩,笨重地在滚动履带上甩着两条扭曲的大长腿。
随后技能一路飞速进化,踩碎石、爬雪地、撑杆跳、后空翻,甚至高难度体操、跑酷,无所不能。它的进步不断刷新人类认知的新高度。
刚开始,阿特拉斯只有两条腿,手臂都没有,需要拖着长长的电缆,在履带上晃晃悠悠地行走。但是那时候的阿特拉斯,已经能完成一些需要很强平衡性的任务了。
在实验室的环境中,可以通过铺满石块的道路,工作人员没有事没事还给它“使坏”,推一下,拿锤子撞两下,但它仍然能表演个金鸡独立什么的。在履带上踩到障碍物时,会自动更新步态,规划下一步落地点避开障碍物。
经过改进,全身75%都进行了重新设计,多了一个大大的电池背包,不用再拖着一个长长的尾巴。这个形象跟最后能跑酷跳舞时的形象差不多,但这时的Atlas仍是个“婴儿”,尚在蹒跚学步阶段,走路踉踉跄跄,动作也不连贯。网友调侃说,它像极了一个半夜里走在回家路上的醉汉。
虽然它还是个婴儿,可研发人员对它,可没有一点心慈手软。对它魔鬼式的训练,更是变本加厉。
这位“小朋友”好不容易搬起的小箱子,工作人员直接就给抡在地上,还给它狠狠地捅一把,差点来个屁股礅。
或者从后面来一阴棍,让它来个狗啃泥,看它像是摔疼了的样子,半天起不来。
尽管这受虐的镜头看起来很不好,但是比起上一代来说,功能与性能已经有了很大的飞跃。大部分的环境,都可以正常行走,而且动作非常流畅,可以在台阶之间跳跃、转身,甚至来个后空翻。
当然也称不上完美,有些动作还不是很连贯和稳定,比如有时候,跳起来落地后不不保持平衡,会踉跄甚至跌倒。
到了下一代,阿特拉斯更加精进了许多。可以在室内和室外进行实际操作。又过了一年,阿特拉斯能够边跑边越过原木、跃上台阶。到了2019年,阿特拉斯掌握了“体操”技巧,能够连续地跳跃、翻滚、倒立。还能跟着音乐跳舞,因动作过于流畅自然,以至于不少网友认为这是CG特效。
它连续地越过台阶,跑过斜坡,走过平衡木,甚至还单手支撑身体越过横杆,一系列动作灵巧度不亚于人类。
最重要的是,阿特拉斯不再需要预先设定好的程序,而可以依靠激光雷达和立体传感器来感应周围的一切。阿特拉斯的第一代机器人是通过远程控制来实现的。要让他去做一个类似于跑步或者舞蹈之类的任务,就必须要事先掌握好所有的动作,并将这些动作组合在一起,形成一个可实现的计划程序。那时的阿特拉斯,完全没有和周围的环境进行交流,而是按照输入的程序,执行着自己的工作。最新的阿特拉斯机器人,配备了激光雷达和三维感应器,可以让其避开障碍物,识别地形变化,辅助导航等。
通过电脑的视觉进行识别和确定,可以在奔跑或跳跃时精确地找到自己的落脚点。使用RGB相机和TOF深度感应器来收集更多的周围情况,然后把这些感应器转化成对运动的判断和依据,从而确定障碍和自动导航。阿特拉斯在奔跑的时候,就像是在为它设计一幅3D地图,根据建立的模式,来制定路线,并根据路线来确定下一次的目的地。
阿特拉斯机器人所做的所有操作都来源于其行为库中的行为范本,该范本可以自动地从库中选取对应的行为来完成。在跑步的时候,它的模型预报控制系统会根据环境、移动等不同的情况,调整其发力、姿势、动作时机等。
从蹒跚学步变成熟练的跑酷者。阿特拉斯变得更加成熟时,与“机械战警”影片中的角色更加相似时,再过六年,真正的“机械战警”有没有可能会出现呢?
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