Atlas機器人越來越像人了!強化學習加持爬行、翻跟頭、跳街舞,已安排進廠打工
最近,國內(nèi)各種人形機器人輪番上陣,效果一個比一個炸裂。
作為人形機器人的老牌玩家,波士頓動力終于還是出手了!
就在昨天,他們放出了一段長達一分鐘的演示,只見Atlas不僅能跑、能爬,而且還能翻跟頭、跳街舞。
這次,他們用上了利用動作捕捉技術(shù)開發(fā)的強化學習策略。從視頻效果上看,確實「像個人」。

翻跟頭跳街舞不在話下
Atlas機器人走路越來越像人了!
不怪他們特別強調(diào)其使用了強化學習策略。
看起來沒少學習人的走路姿勢。

不只是走起來更像人了,Atlas跑起來也更象人類了。
起步前傾開始發(fā)力,快到終點時還有減速的動作。

不僅走、跑更像人了,現(xiàn)在連爬都學會了。
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除了上述基本的走、跑、爬之外,Atlas還學了一些花活兒。
比如,像下面這樣翻個跟頭。
只不過這次蹲下去的時候沒怎么站穩(wěn),差點摔倒了。
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不僅能向上面那樣翻跟頭,還能轉(zhuǎn)過身來翻。
他好像翻跟頭之前還調(diào)整了一下!
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接下來的動作難度就更大了。
Atlas機器人還學會了倒立翻跟頭。
這個動作直接把人看傻了!在柔韌的人也無法在空中把腰轉(zhuǎn)過一圈。
同時頭的方向沒變!
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接下來是一段Atlas的傳統(tǒng)技能,街舞。
看起來它的這個祖?zhèn)骷寄苓€是沒有丟的。
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最后一段是一個看起來最高難度的動作,倒立側(cè)翻。
視頻中Atlas完成的也是比較輕松。

Atlas是怎么做的
根據(jù)國地共建具身智能機器人創(chuàng)新中心學術(shù)委員會主任張強的分析,Atlas展現(xiàn)了全尺寸(1.8米級)機器人運動控制領(lǐng)域的三項突破性進展。
首先,基于新型電驅(qū)一體化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的強化學習(RL)框架已實現(xiàn)全動作域覆蓋,通過軌跡跟蹤與動作模仿(mimic RL)技術(shù)成功復(fù)現(xiàn)人類基礎(chǔ)運動模式。
其次,硬件平臺驗證了基于動畫領(lǐng)域高階表征(AI4Animation/Animation HOI)的機器人動作實例化路徑可行性。
最后,系統(tǒng)性工程化能力已構(gòu)建出可擴展的機器人控制范式,為后續(xù)高階規(guī)劃器與通用運動控制器(高斯/高斯球算法體系)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
當前,幾乎所有前沿人形機器人研究者都能意識到全尺寸人形實現(xiàn)這樣的強化學習動作模仿意味著什么,如果一條軌跡都可以被跟蹤的如此精確和穩(wěn)定,那么本質(zhì)上生成模型一切的思想都可以被引入到任意動作生成領(lǐng)域。
當前技術(shù)邊界主要體現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境感知領(lǐng)域:針對動態(tài)干涉約束下的主動視覺感知系統(tǒng)(如自由度耦合的布局識別)、端到端在線建圖(online mapping)以及基于人類行為表征的感知-動作閉環(huán)(human-VLA)等方向仍缺乏理論突破。
動畫領(lǐng)域已通過全身控制器研究積累了部分先驗知識,面向真實物理世界的具身智能系統(tǒng)還需建立新的感知運動協(xié)同框架。
但值得關(guān)注的是,現(xiàn)有技術(shù)路線已明確硬件架構(gòu)與基礎(chǔ)控制層的收斂方向,產(chǎn)業(yè)界將加速推進感知-規(guī)劃-執(zhí)行的全棧技術(shù)整合,這預(yù)示著人形機器人技術(shù)將進入非常重要的非線性發(fā)展階段,各家機構(gòu)的差距會進一步拉大。
Atlas的發(fā)展史
Atlas機器人是機器人技術(shù)領(lǐng)域的一個標志性項目,主要經(jīng)歷了如下幾個發(fā)展階段。
起源
Atlas的歷史可追溯到美國國防高級研究計劃署(DARPA)早期的一個項目——PETMAN(保護整體測試模型)。

早期發(fā)展(2013-2015)
2013年7月,Atlas首次亮相,作為一個液壓雙足機器人,最初受DARPA資助,專注于搜索和救援任務(wù)。
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它最初需要外部電源支持。早期Atlas的主要特點是需要一根長長的線進行供電,早期Atlas身上都會看到一根長長的「電纜尾巴」。
2015年年初,為了參加六月初的DARPA機器人挑戰(zhàn)賽,Atlas完成了自己的一次進化。
重新設(shè)計后的Atlas得益于「大電池背包」,已經(jīng)脫離了電纜的束縛。
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新版技術(shù)階段(2016)
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2016 年 2 月 23 日,新版本的 Atlas發(fā)布。
這款被稱為「HD Atlas」能夠執(zhí)行上一代人形機器人難以完成甚至無法完成的任務(wù)。
敏捷性與動態(tài)運動能力的提升(2017-2019)
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在接下來的幾年里, Atlas 的敏捷性和動態(tài)運動能力持續(xù)提升。
2017年11月Atlas 能夠跳上盒子,在跳躍時轉(zhuǎn)動 180 度,并完成一個后空翻。
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2018年5月Atlas可以在不平坦的草地上奔跑以及跳過草地上的木頭。

能力進一步提升與跑酷(2020-2024)
2020年,Atlas已經(jīng)能夠完成整個跑酷過程 。
2021年8月,波士頓動力公司展示了兩臺Atlas機器人一起完成跑酷,包括跳躍、走平衡木和跳馬。

液壓終結(jié),電力驅(qū)動,AI增強(2024)
2024年4月16日,液壓Atlas(HD Atlas)宣布退役。

在液壓Atlas退役的第二天,即2024年4月17日,波士頓動力公司隆重推出了全新的全電動Atlas機器人。
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這一舉動標志著Atlas發(fā)展歷程中的一個重大轉(zhuǎn)變,預(yù)示著人形機器人技術(shù)的新時代。
電動Atlas的一個關(guān)鍵增強功能是其人工智能和機器學習能力的集成。
展望未來,Atlas這樣的機器人擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
最后,展示一個最新版電動Atlas的「酷炫」功能——在現(xiàn)代汽車工廠搬運零件的無極轉(zhuǎn)身。

這次還不是他們首次放出類似的視頻片段。
就在本月早些時候,波士頓動力公布了Atlas機器人「進廠打工」的視頻。
他們表示正在讓Atlas學會擺放零件,并認為機器人只有在真實世界里出色的完成工作才具有價值。
這好像與大家印象中那個只會跑酷、秀空翻的Atlas不太一樣。

在波士頓動力放出的這段視頻里,Atlas一改往日無所事事的「街溜子」做派,開始在工廠里認真干起活來。
視頻中它開始練習從狹窄的料架上拾取零件,增進手部的靈活性,還不斷熟悉周圍的環(huán)境。
盡心盡力地干活兒。
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「我們與RAI Institute的合作匯集了世界上兩家領(lǐng)先的機器人組織,以幫助加速Atlas機器人的核心能力,使其成為人們生活中寶貴的工具?!共ㄊ款D動力公司CEO Robert Playter表示。
差不多一年前,波士頓動力宣布了他們?nèi)碌腁tlas機器人,稱它更快、更強、更緊湊,并且更整潔。

波士頓動力有如何建造有影響力機器人的經(jīng)驗。其中最重要的一點就是將大目標分解為實際問題的藝術(shù)。
一個好的問題能讓人屏蔽噪音,專注于真正重要的部分。
比如,針對技術(shù)問題中最困難、風險最高的部分,以及提供比現(xiàn)有解決方案更實際的價值。
最近,波士頓動力找到了為Atlas量身定制的首個任務(wù):從在工廠做零件排序開始,他們正在將Atlas投入到制造領(lǐng)域中。

Atlas機器人用十余年的時間完成了從液壓到電動、從炫技到實用的華麗轉(zhuǎn)身。
波士頓動力通過AI加持,不僅讓Atlas動作更接近人類,也讓它開始真正走進現(xiàn)實生活。
未來,這位「跑酷王」還會解鎖哪些新技能?

2024-10-31 13:13:55



























