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    現代公司與波士頓動力:一起跳舞吧!
    日期:2021-08-02 14:07:43 稿件來源:科技縱覽

    最近被收購的機器人巨頭找到了立足點,讓機器人學會了跳舞。

    在YouTube上,展現機器人公司波士頓動力的機器人機敏特技的視頻,往往會吸引上百萬人觀看。這類非常受歡迎的短片一般展示的是體型如大型犬的四足機器人Spot或人形機器人Atlas在倉庫中搬運箱子等粗活時的狀態,還有即使靈敏的人類都難以完成的特技動作。

    波士頓動力公司于1992年成立,原附屬于麻省理工學院(MIT)。2013年被谷歌收購之前,該公司幾十年來一直從事美國國防部高級研究計劃局等政府機構的定制項目。2017年,谷歌將波士頓動力出售給了日本的軟銀集團。2020年12月,現代汽車集團以11億美元的機器人公司估價收購了波士頓動力公司。大約在這家韓國汽車制造商宣布收購的同時,波士頓動力發布了一個廣受歡迎的視頻。在視頻中,Spot、Atlas和一個名為Handle的有腿和輪子的混合機器人隨著the Contours 樂隊在1962年推出的熱門歌曲Do you love me跳起了舞。該視頻發布僅一個月,觀看次數就達到了2700萬次。這項機器人技術的最新紀事彰顯了該公司迷人的工程才華。雖然視頻中的機器人表演得似乎毫不費力,但要實現這樣的舞姿,需要一整支專業的天才隊伍。波士頓動力的工程師與波士頓舞蹈指導莫妮卡?托馬斯(Monica Thomas)所帶來的一個專業舞者團隊合作,進行了最初的編舞,即將單個的舞蹈動作組編成一套舞蹈。視頻發布后,波士頓動力的工程副總裁兼Atlas項目負責人亞倫?桑德斯(Aaron Saunders)接受了IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》的采訪。他在采訪中解釋說,為了讓波士頓動力的機器人學會這套舞蹈,他們不僅努力工作了幾個月,還進行了一些硬件升級。

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    IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》:教機器人跳舞最具挑戰性的部分是什么?

    亞倫?桑德斯:有一項挑戰,特別是對Atlas來說可能是核心挑戰,是將人的動作調整成機器人可以完成的動作。在這個過程中,我們通過仿真來快速迭代動作概念,同時征求編舞者的意見,實現能夠以Atlas的強度和速度完成的舞蹈動作。這需要多次反復,(劇團)要一步步地跳出要求的動作,工程師看著屏幕可能會說“這很簡單”“這有點難”或者“這太可怕了”。之后我們會展開討論,通過仿真嘗試不同動作,反復調整,找到可以在Atlas上執行的一組兼容動作。在項目期間,我們制作了新的工具,創作新舞蹈動作的時間越來越短。最后,在拍攝的前一天,我們能夠使用工具鏈在一天內創造出一個Atlas的芭蕾動作。它成功了。IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》:有沒有特別難向Atlas轉換的舞蹈動作?亞倫?桑德斯:芭蕾的部分旋轉動作需要更多次的迭代才能完成,它們與跳、跑,以及我們已有經驗的部分動作相差最多。它以新的方式對機械和軟件提出了挑戰。我們非常清楚,不能低估舞者的柔韌性和強勁性,如過你想讓機器人做出優秀運動員的動作,這會非常困難,也是做不到的。從根本上,我不認為Atlas具有運動員一樣的動作范圍和力量,雖然我們在開發機器人的過程中一直在朝這個方向努力。我們相信為了廣泛地實現機器人的商業化應用并讓它們最終在家庭中出現,它們的性能需要達到這種水平。IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》:你們是怎樣為這些形狀系數與人大不相同的機器人創建舞蹈動作的?亞倫?桑德斯:與我們合作的舞者和編舞者非常有天賦,他們不僅思考動作,還思考如何通過動作來表達自己。我們的機器人很會做動作,它們有活力,有激情,有平衡性。舞者能夠將機器人的動作方式聯系起來,將這些動作編成故事,于是到底是兩條腿、四條腿還是輪子,就都不重要了。當不需要一個動物動作或人類動作作為模板時,只要多思考如何著手做出些什么就足夠了,對更務實的商業化行為也是如此。IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》:波士頓動力制作的視頻準確地表現出你們機器人的綜合能力嗎?亞倫?桑德斯:我們在努力實現一些目標,一旦它取得成功,那它就是成功了。對于Atlas,大部分機器人控制都是我們以前就已實現的,比如在實現機器人(受越障訓練啟發的)跑酷的過程中,我們探索使用模型預測控制器來考慮動態和平衡。我們使用這些控制器,讓機器人跳出一組我們與舞者和編舞者在線下設計的舞步。跳舞需要力量和速度。我們更新了Atlas的一些硬件,使其力量更強大。跳舞可能是我們迄今為止做過的力量性最強的事;也許你會覺得跑酷看起來更具有爆發性,但實際上,跳舞時的運動量和速度是非常驚人的。我們耗費了幾個月的時間才讓機械的能力與算法的能力相匹配。硬件確實發生過需要維護的故障,我們的機器人有時候也會磕絆并摔倒。這些動作并不意味著一定要產品化或者做到百分百可靠,但肯定是可以重復的。我們要誠實地展現我們確實能做到的事情,而不是我們曾經做成一次的某個片段。我認為,講述自己成就的時候要誠實,這對我們確實很重要。IEEE SPECTRUM中文版《科技縱覽》:教機器人跳舞的經驗是否給了你們一些啟迪,可以用來實現機器人的商業化應用?亞倫?桑德斯:我們認為,跳舞和跑酷的內在技能,例如敏捷、平衡和認知,對于廣泛的機器人應用而言是一個基礎。你要突破極限,在幾天的時間里讓機器人做出這些運動和動作,你就會對硬件的強固性有更深入的了解。通過產品化,Spot已經變得非常強壯,而且幾乎不需要維護。只要教會它跳舞,它可以跳上一整天。為什么它現在能如此強大?就是因為在早先看起來有些古怪和有趣的事情中,我們獲得了各種經驗和教訓。你必須踏入未知的領域,才能探求自己不知道的事。也許更重要的是,找到建造機器人新能力和做有趣的事之間的交集已經是波士頓動力制造機器人的秘訣,這也是取得進步的一種很好方式。

     

    作者:Evan Ackerman


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