你以为跑酷只是人类专长？那你就错了！

编译 | 金恩

编辑 | 高松

智事8月18日消息，你以为跑酷只是人类的特长吗？那你就错了！受人类行为的启发，波士顿动力公司也让仿人机器人跑酷了！旋转、跳跃、后空翻都没有问题，一分钟多就能跑完“障碍赛跑”。

昨天，波士顿动力在其官网博客上宣布，他们的两台 Atlas 机器人首次成功完成了复杂的障碍赛。同时，他们还发布了一段1分05秒的视频，展示了阿特拉斯非凡的“跑酷”能力。

跑酷中的机器人

在视频中，一个机器人在一系列倾斜的胶合板上反复跳跃，然后跳到另一个平台上，在搭建好的台阶上上下奔跑。紧接着，第二个机器人跳上平衡木，将第一个机器人所做的步骤倒过来。然后第一个机器人一个接一个地翻转平衡木，与第二个机器人一起完成两个同步后空翻的过程。

据团队成员介绍，机器人完成整个连续过程大约需要 90 秒。

两个机器人之间的同步后空翻

一、工程师力求细节让机器人跑酷成为现实

演示看起来很完美，但工程师们并不满意：“我们今天之前没有尝试过后空翻，所以这只是一个实验。如果你仔细看视频，它实际上看起来有点尴尬……我们”将继续改进我们测试过的动作，并相信我们可以做得更好。”

机器人一边跑一边扭动着手臂，简单的动作差点摔倒。这只是一个非常轻微的错误，大多数观众不会注意到。但是阿特拉斯团队注意到了这个细节，他们说他们想充分利用它。

当机器人用一只手将身体支撑在横梁上时，它的手臂会颤抖

正是他们对细节的关注，让一个颇具科幻感、未来感甚至看似不可能的机器人出现在人们的眼前。

Atlas只是一个研究平台，不是商业产品，机器人做后空翻的能力在商业环境中似乎用处不大。但我们可以想象，如果机器人最终能够拥有与普通成年人一样灵巧的身体，并且能够对环境做出反应，那么潜在的应用范围将是无限的。

“从几个角度来看，人形机器人都很有趣，”阿特拉斯团队负责人 Scott Kuindersma 说。“首先，它让我们对未来万能机器人的设想在一定程度上成为现实，他们可能并不确定任务的最佳设计，但如果你想创建一个可以执行各种物理任务的平台，我们至少知道人类形态因素可以做到这一点。”

“从技术角度来看，人形机器人对我们的研究团队提出了挑战。它们的大小和复杂性需要与强度重量比、运行时间、运动范围和各种硬件设计进行权衡。同时，我们的控制团队必须创建相应的算法来控制这些机器来协调各种行为。最终，像 Atlas 这样的类人机器人继续推动机器人技术的极限，推动硬件和软件创新，最终将转化为波士顿动力机器人，”Scott Kuindersma 补充道。

跑酷是一项小众运动，但它为 Atlas 团队提供了一种完美的实验方式来测试机器人的动作。这是一项全身活动，需要 Atlas 在不同情况下保持平衡，并在一个动作和另一个动作之间无缝切换。

Scott Kuindersma 说：“这真的是机器人在能力极限下的行为，它们的各个部分都在一个灵活的控制系统中协同工作。跑酷不会为你解决所有问题，我们也不会尝试。它可以解决所有问题这些问题以及我们现在所做的工作为我们的下一组研究问题奠定了坚实的基础。”

机器人在平衡木上平稳运行

二、机器人无需预编程即可感知环境并调整动作

回顾过去五年来 Atlas 的视频，很容易忽视团队在此期间取得的进步。事实上，他们所做的一些改变对普通观众来说是难以察觉的，尽管其中一些进步代表了技术的巨大飞跃。

例如，Atlas 在早期的视频中已经能够进行俯卧撑、倒立和后空翻，但控制这些动作的基本过程发生了很大变化。

Scott Kuindersma 解释说：“Atlas 现在是通过感知来移动的，以前不是这样。例如，之前的舞蹈视频是在展示我们捕捉各种动态动作的能力，并且需要将这些捕捉到的动作连接成一个连续的动作， “我们可以一遍又一遍地跑。在这种情况下，虽然机器人的控制系统仍然需要进行很多关键的调整来保持机器人的平衡和姿势，但它们并没有对环境进行感知和反应。”

波士顿动力跳舞机器人

在这个实施跑酷的迭代中，机器人需要根据他们所看到的来调整他们的行动。这意味着工程师无需针对可能遇到的情况对机器人进行预编程。Atlas 团队只创建了少量可以与环境匹配并让机器人快速执行的模板化行为。

“我们决定在开发过程的后期添加一个坡度转弯运动。我们能够使用为在其他环境中创建慢跑运动而开发的工具快速创建原型，并使用模拟器和机器人的真实世界测试对其进行修改和改进。”

仿真是 Atlas 控制团队必不可少的开发环节，既可以在测试之前评估机器人的新动作，又可以确保新的软件系统不会对现有功能产生负面影响。但是仍然没有硬件测试的有效替代品，尤其是对于像跳马这样的运动。

跑酷中的跳马不像体操那样花哨，它只需要跑步者跳过低矮的墙壁或障碍物。机器人跳马也是如此，只需将您的手臂放在横梁上并翻过只有几英尺高的平衡木。对于人类来说，这个动作可能很容易，但对于 Atlas 团队来说，这是一项艰巨的挑战。

“如果你让我跳过障碍物，我会利用我们身体的某些特性来做到这一点，但这些特性是机器人不具备的。例如，机器人没有脊椎或肩胛骨，它们也有沉重的躯干和相对的手臂关节较弱，因此它们的运动方式与人类不同。因此，在各种限制条件下找到有效的解决方案是一个非常有趣的挑战，”Scott Kuindersma 说。

三、机器人跑酷并非一帆风顺，半途而废

在拍摄期间，阿特拉斯在大约一半的时间里做了它需要做的事情。在剩下的过程中机器人动力学参数辨识，他们往往会在越过障碍物后失去平衡并摔倒。工程师不断检查机器人的日志以寻找调整方法。

Atlas 的控制负责人 Ben Stephens 说：“机器人做了很多令人兴奋的动作，尽管其中一些动作并不完全可靠。这些 90 秒的跳跃、慢跑、转身、后空翻等序列中的每一个。失败的概率，因此失败的概率，加起来相当高。”

机器人在跑酷中摔倒

本斯蒂芬斯补充说，这是波士顿动力公司第一次拍摄两个机器人一起表演跑酷。“我们直到两周前才真正将两个机器人放在一起。我们认为我们已经找到了所有主要问题，我们现在所能做的就是继续解决可能出现的小概率问题，”他说。

“我们正在解决非常困难的问题，随之而来的是不可避免的挫折，我认为这是机器人技术的乐趣之一，”Scott Kuindersma 说。优雅、可靠、强大的机器人与人类一起工作以丰富我们的生活，但现在我们仍处于创造未来的早期阶段。”

结语：机器人跑酷不易，科技助力更多机器人进步

具有人类外表的人形机器人一直是科幻电影中经久不衰的话题。此外，由于仿人机器人可以像人类一样移动，在现实生活中也有更广泛的应用潜力。然而，由于人体结构的复杂性，让机器人完美地实现人类的各种行为是不现实的。

跑酷是一项对人体综合素质要求极高的运动。跑酷不仅要有灵活的身体，还要有出色的身体协调性。机器人学习跑酷更是难上加难。

波士顿动力公司已经让机器人跑酷成为现实机器人动力学参数辨识，而且这种机器人还可以感知环境并自主行动，而无需提前编写相应的程序，这对于机器人技术来说是一个了不起的进步。但是，Atlas 不是商业产品，它具有更多的研究属性。我们可能暂时不会在市场上看到跑酷机器人。

不过，波士顿动力表示，Atlas带来的软硬件创新将逐步应用到其他波士顿动力机器人上，让我们有机会从其他机器人身上体验这些技术带来的进步。