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歷屆評(píng)選

雙足機(jī)器人的困境

2021-02-05 10:12:08  來(lái)源 : 科技富能量Plus


????????警用裝備網(wǎng)訊:?最近,致力于做仿生機(jī)器人的波士頓動(dòng)力公司又放出了一段視頻,展示了一段機(jī)器狗打掃房間、開關(guān)閥門,甚至跳繩的新成果。



  再前一段時(shí)間,還展示了一段機(jī)器狗“跳芭蕾舞”的畫面,看上去靈活又輕巧。



  波士頓動(dòng)力展示的這個(gè)機(jī)器狗名叫Spot,瘦瘦的身子,四條小細(xì)腿,另外還有一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子,其實(shí)是一根機(jī)械臂,頂端有個(gè)類似機(jī)械手的裝置,可以撿拾物品,或者操作一些簡(jiǎn)單的裝置。



  就在2018年2月,波士頓動(dòng)力也展示過(guò)一次機(jī)器狗的視頻,當(dāng)時(shí)那個(gè)視頻里,一只只有四條腿的機(jī)器狗來(lái)到門前,被門擋住過(guò)不去,門上有一個(gè)門把手,這只機(jī)械狗做了一個(gè)看看門把手的動(dòng)作,好像在表示:門把手太高,自己夠不到,無(wú)奈就停了下來(lái),向遠(yuǎn)方的另一只機(jī)器狗同伴求助,之后自己退到了一旁。



  另一個(gè)機(jī)器狗跑了過(guò)來(lái),這只機(jī)器狗的造型,和今年我們看到的就基本一致了,除了四條腿,身上有一只機(jī)械臂,它張開機(jī)械臂,拉了一下門把手,把門拉開。而且有趣的是這個(gè)門還是個(gè)彈簧門,這時(shí)候如果撒開手門就會(huì)自動(dòng)關(guān)上,于是它還要用機(jī)械臂和腿同時(shí)配合,才能讓門一直保持敞開。



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  兩只機(jī)械狗還做了個(gè)配合,沒(méi)有機(jī)械臂的那只先通過(guò),有機(jī)械臂的那只隨后再通過(guò)。這兩只狗配合開門和通過(guò)的全過(guò)程當(dāng)時(shí)讓很多網(wǎng)友驚呼,機(jī)器狗看上去比自己養(yǎng)的狗還聰明。



  但是如今我們把這段視頻和波士頓動(dòng)力剛剛發(fā)布的視頻放在一起比較就會(huì)發(fā)現(xiàn),如今這只機(jī)器狗,變得更加靈活了,對(duì)動(dòng)作協(xié)調(diào)性的把握更加精準(zhǔn)。



  比如,三只機(jī)器狗可以在一起玩跳繩了。跳繩兩端的機(jī)器狗是帶機(jī)械臂的,可以同步并且精確地?fù)u著繩子,而中間那只跳繩的機(jī)器狗總是可以看準(zhǔn)時(shí)機(jī),在繩子下落的瞬間起跳。



  和之前相比,這只機(jī)械臂可以做的事情更多,而且更加精細(xì),比如挖洞或者用粉筆畫畫、把物品撿起來(lái)扔進(jìn)框里等等。



  機(jī)械臂對(duì)于機(jī)器狗來(lái)說(shuō),確實(shí)是如虎添翼。它的意義在于,各司其職各取所長(zhǎng)。機(jī)器狗本身只負(fù)責(zé)移動(dòng),而機(jī)械臂可以根據(jù)任務(wù)需要裝備。每一只機(jī)器狗不再需要復(fù)雜和全能。



  比如在災(zāi)害救援的場(chǎng)景里,有的機(jī)器狗體型小巧,可以跑很快,適應(yīng)地形的能力更強(qiáng),這種機(jī)器狗可以率先行動(dòng)確定受困人員的位置。隨后趕來(lái)的若干機(jī)器狗,身上可以安裝不同類型的機(jī)械臂,有的可以抬重物,有的可以拆解,有的可以挖掘,有的可以補(bǔ)給。換句話說(shuō),它們可以根據(jù)實(shí)際情況各取所長(zhǎng),相互配合完成工作。



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  去切爾諾貝利“上班”的機(jī)器狗



  除了機(jī)器狗,波士頓動(dòng)力更有代表性的機(jī)器人是Atlas。準(zhǔn)確地說(shuō),它才是真正意義上的人形機(jī)器。有著像人一樣的軀干、雙腿和雙臂。



  很長(zhǎng)一段以來(lái),雙足行走在仿生機(jī)器領(lǐng)域都是一項(xiàng)難題。Atlas最早的版本還需要電纜進(jìn)行供電,換句話說(shuō)機(jī)器人的身后得拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的辮子,行走起來(lái)也跟剛學(xué)會(huì)走路的孩子差不多,摔倒也是常事,而且摔倒之后必須由人幫忙才能重新站起來(lái)。



  但是到了2016年,Atlas顯然得到了一次巨大的升級(jí)。



  在那一年波士頓動(dòng)力發(fā)布的視頻當(dāng)中,機(jī)器人已經(jīng)可以在像廢墟一樣的亂石地面上行走了,不僅行走的姿態(tài)和人幾乎一樣,也能通過(guò)伸平雙臂來(lái)保持平衡,而且甚至?xí)葒L試,把一只腳踏前面磚塊,先確認(rèn)一下這塊磚塊穩(wěn)不穩(wěn)當(dāng),找到一個(gè)最合適的角度,踏上這塊磚,然后再轉(zhuǎn)移重心,移動(dòng)身體。



  整個(gè)過(guò)程最困難的地方在于,首先,機(jī)器人需要自己尋找立足點(diǎn),這大約1.8米高,300斤重的機(jī)器人,具備立體視覺(jué),可以判斷出“眼前”的大致信息。當(dāng)行走在不確定地形上時(shí),每走一步都需要嘗試和分析新的立足點(diǎn)。



  同時(shí),還需要隨時(shí)計(jì)算和平衡自身的重量。然后再逐漸轉(zhuǎn)移重心,慢慢把自身的重量加到剛剛邁出去的那只腳上,這個(gè)過(guò)程跟我們?nèi)说钠胶鈩?dòng)作其實(shí)是十分相似的。



  后來(lái),雙足機(jī)器人Atlas的平衡能力越來(lái)越強(qiáng)。除了可以進(jìn)行搬運(yùn)重物,跳躍,甚至跳起之后來(lái)個(gè)空翻之外,一不小心摔倒了也可以馬上自己爬起來(lái)。在工作人員給它使絆子,用力推搡它的時(shí)候,它也能想辦法保持身體平衡。



  波士頓動(dòng)力公司曾展示了人形機(jī)器人Atlas模仿體操運(yùn)動(dòng)員后空翻的畫面



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  應(yīng)該說(shuō)每一次波士頓動(dòng)力發(fā)布自家仿生機(jī)器人的新視頻,都引起公眾極大的興趣。但是這家公司本身的命運(yùn),卻并不是一帆風(fēng)順。



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  去年,波士頓動(dòng)力公司被韓國(guó)現(xiàn)代以11億美元的價(jià)格從軟銀手中收購(gòu),這是它七年內(nèi)的第三次易主。



  波士頓動(dòng)力最初孵化于麻省理工的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,1992年,公司獨(dú)立。2013年被谷歌的母公司Alphabet收購(gòu),2017年又被軟銀收購(gòu)。



  當(dāng)時(shí)谷歌賣掉它的時(shí)候,正是Atlas機(jī)器人名聲大噪的時(shí)候。很多人不太理解,但谷歌一語(yǔ)道破,認(rèn)為波士頓動(dòng)力的項(xiàng)目雖然吸引眼球,但是在十年內(nèi)恐怕都很難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。換句話來(lái)說(shuō),波士頓動(dòng)力太燒錢,短期內(nèi)又看不到掙錢的希望。



  在被軟銀收購(gòu)之后,波士頓動(dòng)力也一直在努力推動(dòng)它的機(jī)器人走上商業(yè)化的道路,但很顯然至今沒(méi)有結(jié)果。



  看上去在救災(zāi)領(lǐng)域,機(jī)器人確實(shí)可以大有所為??捎幸粋€(gè)問(wèn)題波士頓動(dòng)力從來(lái)沒(méi)能解決,那就是:為什么機(jī)器人一定要像人一樣兩條腿走路,或者像狗一樣四條腿走路呢?



  在實(shí)際應(yīng)用中,帶輪子或者履帶式的機(jī)器人完全可以勝任,而且造價(jià)和研發(fā)成本低得多,為什么一定要做仿生機(jī)器人,為什么一定要讓機(jī)器人像生物一樣行走呢?



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  業(yè)內(nèi)一直對(duì)仿生機(jī)器人存在爭(zhēng)議。



  從功能性上來(lái)講,機(jī)器人在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有必要模仿任何一種自然界的生物,工廠車間里的機(jī)器人既可以力拔千鈞也可以十分精準(zhǔn),但它沒(méi)必要長(zhǎng)得像個(gè)舉重運(yùn)動(dòng)員或者擁有五根手指頭。



  機(jī)器人要靈活且飛快地行走,兩條腿和四條腿都不是最好的選擇。那仿生機(jī)器人的意義在哪兒呢?



  這些問(wèn)題,波士頓動(dòng)力至今沒(méi)有給出符合邏輯的答案。因此哪怕視頻再酷炫,依然沒(méi)人買賬,產(chǎn)品賣點(diǎn)和實(shí)際市場(chǎng)需求之間有一道巨大的鴻溝。



  很遺憾,機(jī)器人的雙腿再靈巧,也走不出這個(gè)商業(yè)困境。



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