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栏| ai洞观-第4期
作者李健
这家“网红”机器人企业又火了。
最近相继发布的两部波士顿动力机器人的最新录像震惊了许多人。 一个是今年10月11日发布的《奔跑的col阿特拉斯》视频,显示atlas“轻松”地跑上了2英尺高的台阶。
在另一个spotmini机器人跳舞的视频中,体现了机器人的灵活性。
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年被谷歌收购以来,波士顿的原动力一直活跃在人们的眼中。 现在是日本软银集团的全资子公司。 波士顿的动力也应该说是第一个利用网络视频提高自己关注度的“网红”。
波士顿动力代表着运动机器人这一机器人行业的重要类型,可以行走、翻转、跳跃,但这类机器人大多应用行业垂直、昂贵,不是一般客户能接触到的。
波士顿动力的这些视频向人们展示了所开发的机器人所拥有的强大能力,一些机器人让人联想到高速、强大、有时甚至可怕的未来机器人,从而引发了这些机器人是如何工作的问题。 波士顿动力公司打算做什么? 视频中的机器人是否完全展示了其能力?
我决定从一开始就了解这家“网红”波士顿动力企业。
揭露快速发展的历史: mit做班底 从darpa到谷歌再到软银
波士顿动力的创始人马克·雷柏特( marc raibert )是典型的学院派创业者,在麻省理工学院获得博士学位后,在卡内基梅隆大学( carnegie mellon university )创立了实验室leg lab。 1986年马克·雷柏再次回到麻省理工学院,leg lab研究所也搬到了mit,继续开发和研究机器人,终于在1992年离开mit,创立了现在的波士顿动力企业,首要开展机器人相关研究事业,就像人类和动物一样,现实世界 成立以来,吸引了来自世界各大学的众多顶尖科研人员。
早期,波士顿动力企业与美国军方密切合作,其研发资金大多来源于美国军方的支持,早期的许多成果来源于美国军方和美国国防高级研究计划局( Defense ADVANCED REARCHProject Sagency,darpa ) 这个波士顿动力的多个机器人项目最初是基于一定的军事背景,所以设计之初首要考虑的是军事目的,技术标准和价格以军事目标为中心。
年末,谷歌母公司alphabet收购波士顿动力企业,确认其不愿意参与国防事业,终止了波士顿动力的军事合同。 当时,andy rubin指挥着谷歌的机器人部门。 此次收购使谷歌公司的业务范围成功应用于真正的机器人产品,但具体收购价格尚未公布。
但波士顿动力与alphabet的蜜月期不长。 随着安迪·鲁宾离开谷歌x,机器人部门与无人机运输项目projectwing一起进入谷歌x实验室(现改名为x )。 仅仅4年后,年6月8日,alphabet宣布将该公司出售给日本软银集团,收购金额也不清楚。
关于alphabet销售波士顿动力的理由,有各种推测,如波士顿动力的成员不愿意接受alphabet的安排并入其他团队,宣传团队认为人形机器人有点可怕等。 合理分解认为,首要原因是alphabet认为人形机器人还太早,至少10年就能商用。 技术难度估计也是原因之一,波士顿动力开发的智能机器人基础性研究很多,硬件所需的开发资源比软件还难。
年软银接管波士顿动力的时候,软银也已经有了多个机器人投资组合。 雷柏拒绝透露谷歌和软银在企业上投资了多少钱。 他说,两家企业都为这家企业的研究提供了充足的资金,两家企业的参与也显示了波士顿动力研究的潜力。
业务版本大起底:从军用机器人走向商业化
波士顿动力应美军要求,于2005年推出了类似狗的四足机器人“大船坞”,帮助美军士兵背负装备、运输物资,尤其适用于地形崎岖的地方,提高了波士顿动力企业的声誉。
四足机器人与以前流传的轮式和履带式机器人相比,能够应对越来越多的地形,通过性能较强。 bigdog的四条腿完全模仿了动物的四肢设计,内部装有特殊的减振装置,内部的计算机可以根据环境的变化调整行驶姿势。 大量的传感器可以帮助操作员实时跟踪“大狗”的位置,监控系统的状况。 其动力是带有液压系统的汽油发动机。 但是,bigdog被认为声音太大,无法在战斗中采用,这个项目被搁置了。
年9月,美国国防部高级研究计划局与波士顿动力企业签订了价值1000万美元的新合同。 根据合同规定,波士顿动力企业将开发升级bigdog,制造静音性能更好、防弹性能更强的新一代bigdog机器人。
与bigdog类似,但也有叫“猎豹”( cheetah )的四足机器人。 顾名思义,这个机器人的优势在于猎豹的速度达到了每小时20-30英里(约32-48公里),drapa为这个机器人的开发提供了资金。 这个机器人有灵活的脊柱和铰链式的头部,可以冲刺、急转弯,可以突然紧急停止。 达到了时速28英里(约45公里/小时)。 猎豹机器人的身体上连接着多根电缆。 这不过是在实验室里运动的机器人。
除了上述两种四足机器人外,企业还可以选择“小狗”( little dog )、“野猫”( wild cat )、“ls3”(也称为leggedsquadsupportsystem、alphadog )、“超强障碍” 许多机器人,例如bigdog、ls3,由于运行噪声过大的问题没有得到处理,最终被美国军方销毁。
为此,波士顿动力企业总结了过去的经验和教训,制造了一种新的四足机器人“spot”。 在波士顿动力企业发布的宣传视频中,spot机器人实现了低噪声驾驶,可以使用两条肢体原地跳跃,灵活地上楼梯,而不会跌倒。
年6月,波士顿动力企业展示了四足机器人spotmini,仅重25公斤。 spotmini与spot相比体积小,同时在头部增设了机械臂,机械臂的前端是手柄,可以灵活地操作物体。 最近风靡网络的舞蹈机器人也是spotmini。
在此前波士顿动力公司发布的宣传视频中,spotmini在人类的制止下,用自己搭载的机械臂拼命打开关闭的铁门,用脚踢了门。
开发四足机器人,波士顿动力企业也在开发与人类相似的双足机器人。 petman ( protectionensembletestmannequin )是由boston dynamics开发的用于化学防护服测试的人型机器人。 波士顿动力企业承诺,petman可以通过模拟士兵在各种极端压力下可能进行的动作,测试防护服的耐久性,根据人体生理学控制调节防护服内的温度、湿度和人体出汗,达到更好的测试效果。
handle这种机器人由能够应对粗糙地形的脚部结构和提高效率的轮式结构组合而成。 采用与四足机器人和双足机器人相同的多种动力学、平衡学、移动操作原理,驱动关节只有10个,很多,噪声水平相当低。 其轮式结构在平坦的表面实现了高速、比较高效的行走,腿式结构能够应对多种多样的地形。
在成功制造出极其敏捷的“猫”和运输能力强的“狗”后,波士顿动力企业宣布成功开发出了名为atlas的双足直立大型机器人。 根据波士顿动力企业发布的训练视频,atlas可以走多种多样的地形,可以跑,可以跳跃,空可以翻过来,也可以撞到侧面传来的球,不倒,拿行李 atlas主要为室外和室内应用而设计,由电力驱动和液压制动,有28个液压关节,其头部采用了激光雷达和立体传感器以避开障碍物、判断地形、辅助导航。 atlas是最近机器人跑酷视频的主角。
沉迷于研发,今年终于开辟商业化之路
长期以来,人们对于波士顿动力机器人的应用落地问题也为外界感到心碎,但从这些“网红”视频中诞生的名声并未给波士顿动力带来多少收入。 对波士顿动力企业前员工和水平前学术合作者的采访显示,这家企业长期以来一直无视商业诉求。 外部道德和伦理上的担忧自不必说,一直在追求模仿动物运动的机器。 前员工们表示,波士顿动力公司不像公司那样运转,而是像资金充裕的实验室,杠杆的理想通过签署军事合同延续了多年。
波士顿动力企业拥有的机器人技术一直令人惊讶,但离客户太远了。 在其他机器人企业急速商业化的情况下,波士顿动力正在努力开发可以进行酷似动物和人类的灵活活动的机器人,可以说是机器人界的一股清流。
终于在年5月,波士顿动力首席执行官水平宣布,spotmini机器人正在进行预备生产,准备在2019年实现业务可用性。 波士顿动力表示,计划与合同制造商合作,于今年晚些时候为商业目的建设首批100个spotmini,并以2019年销售为目标扩大生产规模。 由此,spotmini成为该公司26年历史上第一个商业机器人。
在今年6月举办的新闻通讯技术博览会( cebit )上,波士顿动力企业创始人兼ceo级别进一步表示,波士顿动力对自己的整个商业化进程计划分为短期、中期、长期三个阶段。
波士顿动力最近的商业计划是娱乐、紧急救援、安全防范三大应用行业,层面上娱乐和紧急救援对波士顿动力机器人来说不是大问题,其机器人目前拥有的能力足以说明这一点,但在安全防范行业的应用落地还有很多事业
中期计划是仓储物流和包裹配送两大场景,腿式机器人handle可以在这方面发挥作用,机器人在包裹配送方面也可以提高运输效率。
表明了长时间的商用计划在施工和护理两方面,如机器人可以在建筑工地移动,水平也无法明确是否值得应用于这类场景。 但是,我认为机器人担任老年人和患者的护理工作人员对波士顿的动力来说是有价值的研究开发方向,但是由于机器人进行家庭护理所需的标准很高,开发这样的机器人需要十几年以上的时间。
中国版《波士顿动力》
下一个问题是国内是否有波士顿动力之类的企业。智能菌试着找了几个与波士顿动力机器人有相似事业线的企业。
年9月成立的钢铁侠技术( artrobot )是一家聚焦于大型模拟机器人的创业企业。 钢铁侠首席执行官张锐介绍说,钢铁侠机器人可以实现双脚在不同的地形环境中行走。 双臂拿着东西,可以完成各种任务。 目标是支持图像识别、语音对话,构建具有非常先进综合能力的智能机器人,在现实生活中为人们服务。
以前在接受本智能采访时,张锐说,在他看来,模拟机器人是一种更具挑战性的技术。 创业时国内还没有大型的类人机器人企业,这个行业的研究所也特别少,要找到相关的研究经验并不容易。 因此,张锐希望他的团队能够突破技术难题,在中国也拥有值得骄傲的机器人。 张锐看好机器人未来的应用前景,他认为未来最大的机器人市场是仿人机器人市场。
在今年1月的ces (国际消费电子展)上,优选双足机器人walker出道,高1.3m,拥有两条自由度高的腿,另外,walker机器人使用了优选自主开发的基于新一代三维视觉的定位导航系统u-slam,
优选高级研究开发副社长吴牟雄表示,walker机器人是向优选人形机器人家庭迈出的重要一步,室内活动范围广,可以在日常生活中的地面、楼梯、斜面等环境中行走,容易为人类服务,尺寸和形状也与人相似。 据悉,未来walker机器人上市后,面向全球终端用户行业,初期产品的价格将是中级车的售价,目标群体将是高端资费高昂的人群。
年2月,浙江大学熊蓉教授率领的机器人团队开发的名为“绝影”的四足机器人视频在网络上火了起来。
据报道,“绝影”身高1米,四足站立,60厘米高,重70公斤,在四足机器人中是高大的。 这样的头脑意味着可以胜任多项实际任务。 小组成员李超博士表示,“绝影”由电机驱动,最大负载为20公里,最快行驶速度为每小时6公里,续航时间为2小时。 掌握了跑步、爬梯子、走碎石路、自主下蹲、站起来等多种能力。 项目负责人说,“绝影”的技术特点如视频所示,动作自然灵活,反应迅速,准确,面对许多复杂的环境表现出很强的适应能力。
结语
波士顿动力企业成立至今已有26年,经过一些波澜,这家企业开始走上商业化道路,但在商业化的具体应用、程度、未来走向等方面,未知数依然很多。 可以说不是现在,而是属于未来的企业。
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5 .刘京运.从big dog到spot mini :波士顿动力四足机器人进化史[j] .机器人产业,(2):109-116
6.evan ackerman,Boston 动态校准协议 光谱. IEEE /自动机/ bor
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来源:安莎通讯社
标题:“AI洞观”
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