逐！幀！揭！秘！終于能看清波士頓動(dòng)力機(jī)器人的細(xì)節(jié)了

乾明 2019-12-02 12:00:33 來(lái)源：量子位

乾明 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

波士頓動(dòng)力，逆天機(jī)器人的代名詞。

每一次新的視頻放出，機(jī)器人做出各種充滿視覺(jué)沖擊力動(dòng)作，都會(huì)引起瘋狂傳播。

憑借敏捷的身姿和動(dòng)物般的反應(yīng)能力，它們做出了各種各樣對(duì)于人來(lái)來(lái)說(shuō)都非常高難度的動(dòng)作。

這樣的機(jī)器人到底是如何設(shè)計(jì)的呢？波士頓動(dòng)力并沒(méi)有對(duì)外披露太多。

現(xiàn)在，IEEE Spectrum給出了一部分答案。

他們扛著高速攝像機(jī)，進(jìn)入了波士頓動(dòng)力公司總部，將鏡頭對(duì)準(zhǔn)了機(jī)器狗Spot和人行機(jī)器人Atlas。

不僅近距離清晰地記錄下了這些機(jī)器人完成動(dòng)作時(shí)的各種姿態(tài)，也進(jìn)一步報(bào)道了這些機(jī)器人設(shè)計(jì)背后的邏輯。

而且， IEEE Spectrum也將他們用高速攝像機(jī)拍下的波士頓動(dòng)力機(jī)器人，做成了可以交互的圖像，用鼠標(biāo)拖動(dòng)就可看到這些機(jī)器人在完成這些動(dòng)作的每一瞬間都發(fā)生了什么（網(wǎng)址附在了文末）。

流淌著“紅色血液”的Atlas

當(dāng)你看到Atlas在敏捷的后空翻或者凌空劈叉的時(shí)候，你可能很難想象它重達(dá)80公斤。

這個(gè)高150厘米大塊頭，背后由28個(gè)執(zhí)行器組成的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。

這些驅(qū)動(dòng)器，基本上都是充滿加壓液體的圓柱，驅(qū)動(dòng)活塞給機(jī)器人提供完成特定動(dòng)作的爆炸力。

機(jī)器人的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件，都是使用工業(yè)級(jí)的3D打印制作，因此驅(qū)動(dòng)器和液壓管路被嵌入結(jié)構(gòu)中，而不是由單獨(dú)的組件制成。

而且，他們還開(kāi)發(fā)了定制的伺服閥，比之前使用的航空領(lǐng)域使用的版本要小得多，而且更輕、效果更好。

雖然從外部很難看到，但Atlas的內(nèi)部裝滿了液壓驅(qū)動(dòng)器以及連接它們的流體線。如果管道破裂機(jī)，就會(huì)流出“血液”——紅色的液壓油。

控制Atlas的時(shí)候，操作員通過(guò)手動(dòng)控制器提供一般的轉(zhuǎn)向操控，在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)器人會(huì)使用其立體攝像機(jī)和激光雷達(dá)，來(lái)進(jìn)行自我調(diào)整以適應(yīng)環(huán)境的變化。

同時(shí)，Atlas還可以自主執(zhí)行某些任務(wù)。比如它可以拿起帶有特殊的條形碼的箱子，進(jìn)行碼垛或者放到貨架上。

進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候，它依靠整個(gè)身體來(lái)掌握身體平衡。

比如在跳過(guò)障礙物或進(jìn)行雜技表演時(shí)，它擺動(dòng)上身，并不是作秀，而是來(lái)推動(dòng)自己，配合腿部的動(dòng)作來(lái)更好的完成動(dòng)作，就像運(yùn)動(dòng)員一樣。

已經(jīng)商業(yè)化的機(jī)器狗Spot

和Atlas一樣，Spot的硬件基本上也是完全定制設(shè)計(jì)的。最核心的部位有兩個(gè)：傳感器和腿。

在機(jī)器狗的頭部、尾部和側(cè)面，都有傳感器模塊。

每個(gè)傳感器模塊中，有一對(duì)立體攝像頭，一個(gè)廣角攝像頭和一個(gè)在弱光條件下增強(qiáng)感知的紋理投影儀。

在這些傳感器的加持下，機(jī)器人可以使用SLAM的方法自主采取行動(dòng)。

如果前面有障礙，它會(huì)自動(dòng)選擇繞過(guò)去；如果有樓梯，它會(huì)學(xué)著爬上去等等。

即使在有人操控的情況下，它也會(huì)自動(dòng)采取這些行動(dòng)。波士頓動(dòng)力給出的說(shuō)法，是這種方法更加穩(wěn)定。

對(duì)于Spot的腿部，由12個(gè)定制的直流馬達(dá)提供動(dòng)力，從而使它能夠前進(jìn)、側(cè)身和后退，最高速度可達(dá)每秒1.6米。

而且也能靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，適用各種地形，并能爬行、踱步等等，有效載荷達(dá)到14Kg。

在這些基本部件之外，我們通?？吹降臋C(jī)器狗還會(huì)有一些“配件”，比如激光雷達(dá)：

但更加引入注目的是機(jī)械臂，擁有6個(gè)自由度，可以抓住物體：

或者是開(kāi)門(mén)：

當(dāng)前，這款機(jī)器狗正處于商業(yè)化的早期，只接受對(duì)外出租。

互動(dòng)傳送門(mén)：

Spotmini：

https://robots.ieee.org/robots/spotmini/

Atlas：

https://robots.ieee.org/robots/atlas2016/

參考鏈接：

https://spectrum.ieee.org/robotics/humanoids/how-boston-dynamics-is-redefining-robot-agility