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波士顿动力公司研制的一款名为 “Spot Mini” 的四足机器人

2019年11月08日 文章来源:网络整理 热度:134℃ 作者:刘英

前不久,一段视频刷爆了朋友圈,视频中一个四足机器人不顾人类的阻拦,奋力打开一扇门,最终得以顺利通过。看过视频的人无一不被机器人的 “执着” 所震撼,一夜之间,这个机器人就成为了当之无愧的 “网红”。其实,这个“网红” 正是由美国波士顿动力公司研制的一款名为Spot Mini” 的四足机器人,这已经不是波士顿动力公司推出的第一款四足机器人了。

波士顿动力公司研制的一款名为 “Spot Mini” 的四足机器人

早在 2005 年,Big Dog 的发布就已经让波士顿动力公司名震一方,在之后的十余年里,波士顿动力公司又相继推出了一系列四足机器人,并且都获得了外界的强烈反响。因此,本文将以时间为线索,概览波士顿动力公司四足机器人的研发历程,带你领略 “大狗们” 的魅力。

机器人诞生的初衷在于服务人类,将人类从重复、繁琐甚至危险的工作中解放出来,进而把有限的人力资源投入到更有价值的生产劳动过程中去。

1920 年,“机器人” 一词首次被捷克斯洛伐克作家卡雷尔 • 恰佩克(Karel Capek)提出,自此,机器人开始了它漫长的发展进程。

如今,在我们的生活中随处可见机器人的身影,但它们大多只是 “移动的电脑”,仅能根据预先设定的程序指令,进行简单和重复的操作,这也在一定程度上限制了我们对于机器人的认知。

传统的认知一旦形成,新鲜事物的出现就会极具颠覆性。2005 年,美国波士顿动力公司拍摄的一段长达 3 分半左右的视频,在网上引发了各界的广泛关注。视频内容显示,一台四足机器人在身负重物的情况下仍能灵活行走,并且可以对外力干扰做出快速反应,始终保持躯体的平衡稳定。

一时间,关于机器人发展前景的探讨再次成为炙手可热的话题,波士顿动力公司也顺理成章地成为了众人关注的焦点。

波士顿动力公司

波士顿动力公司成立于 1992 年,主要开展机器人相关研究工作,其目标是打造像人或动物那样,能够在现实世界中灵活工作的智能机器人,成立至今,吸引了众多来自世界各大院校的顶尖科研人才。波士顿动力公司之所以能具备如此强大的号召力,与其创始人马克 • 雷波特(Marc Raibert)不无关系。

马克 • 雷波特是典型的学院派创业者,其在麻省理工学院获得博士学位后,在卡耐基 • 梅隆大学创立了 CMU leg 实验室,并担任副教授一职。1986 年,马克 • 雷波特重新回到麻省理工学院,继续从事机器人的开发和研究工作,并最终于 1992 年离开 MIT,创建了如今的波士顿动力公司。

机器人必须具备的三项能力

美国科幻小说家艾萨克 • 阿西莫夫(Isaac Asimov)于 1950 年,在其代表作《我,机器人》一书中,提出了机器人所需遵守的三条法则,后人将其称为 “机器人三定律”,即:机器人不得伤害人类个体,或者目睹人类个体将遭受危险而袖手旁观。机器人必须服从人给予它的命令,当该命令与第一定律冲突时例外。机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。

这三条定律在一定程度上为机器人的研发工作提供了参考,强调了在机器人研发过程中所需遵守的安全性准则,但这三条定律应用的前提是机器人足够智能,就目前而言,机器人的智能化水平依然较低,因此,这三条定律尚不具备充足的用武之地。

要想让机器人更智能,首先要做到的是让机器人能够像人或动物一样自由行动。在马克 • 雷波特看来,要想实现这一目标,必须让机器人具备以下三项能力:

平衡性和动态运动能力:能够让机器人在任意地方、任何地形保持平衡,并实现自由活动,这意味着机器人的工作范围得到了有效扩展。

对于运动的控制能力:是指机器人可以灵活的操控物体(如使用键盘和遥控器等),同时进行自由活动,这意味着机器人能够在移动的过程中轻松完成各项操作任务。

移动感知能力:是指机器人能够感知空间中物体的稳定存在,即便视线移向别处也能够避开障碍,这意味着机器人能够绘制出周边环境的障碍位置图,从而在前进或后退的过程中都能够有效避开障碍物。

波士顿动力公司正是从以上三点出发,开展对机器人的各项研发工作。

Big Dog:踹不倒的机器人

Big Dog 被人们亲切地称为 “大狗”,是波士顿动力公司于 2005 年推出的一款四足机器人,也正是这款四足机器人让波士顿动力公司名声大噪。大狗抛开传统的轮式或履带式机器人,转而研究四足机器人,是因为四足机器人能够适应更多地形地貌,通过性能更强。

波士顿动力公司研制的一款名为 “Spot Mini” 的四足机器人

在波士顿动力公司发布的宣传视频中,Big Dog 在装载着重物的情况下,仍能对人类从其侧面的踢踹做出灵敏的反应,始终保持站立的姿态。

波士顿动力公司研制的一款名为 “Spot Mini” 的四足机器人

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