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開發的強化學習策略。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。
起步前傾開始發力,快到終點時還有減速的動作。
不僅走、跑更像人了,現在連爬都學會了。
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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,差點摔倒了。
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不僅能向上面那樣翻跟頭,還能轉過身來翻。
他好像翻跟頭之前還調整了一下!
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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的傳統技能,街舞。
看起來它的這個祖傳技能還是沒有丟的。
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最后一段是一個看起來最高難度的動作,倒立側翻。
視頻中Atlas完成的也是比較輕松。
Atlas是怎么做的
根據國地共建具身智能機器人創新中心學術委員會主任張強的分析,Atlas展現了全尺寸(1.8米級)機器人運動控制領域的三項突破性進展。
首先,基于新型電驅一體化關節結構的強化學習(RL)框架已實現全動作域覆蓋,通過軌跡跟蹤與動作模仿(mimic RL)技術成功復現人類基礎運動模式。
其次,硬件平臺驗證了基于動畫領域高階表征(AI4Animation/Animation HOI)的機器人動作實例化路徑可行性。
最后,系統性工程化能力已構建出可擴展的機器人控制范式,為后續高階規劃器與通用運動控制器(高斯/高斯球算法體系)的研發奠定基礎。
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定,那么本質上生成模型一切的思想都可以被引入到任意動作生成領域。
當前技術邊界主要體現在非結構化環境感知領域:針對動態干涉約束下的主動視覺感知系統(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(human-VLA)等方向仍缺乏理論突破。
動畫領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還需建立新的感知運動協同框架。
但值得關注的是,現有技術路線已明確硬件架構與基礎控制層的收斂方向,產業界將加速推進感知-規劃-執行的全棧技術整合,這預示著人形機器人技術將進入非常重要的非線性發展階段,各家機構的差距會進一步拉大。
Atlas的發展史
Atlas機器人是機器人技術領域的一個標志性項目,主要經歷了如下幾個發展階段。
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。
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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機器人挑戰賽,Atlas完成了自己的一次進化。
重新設計后的Atlas得益于「大電池背包」,已經脫離了電纜的束縛。
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新版技術階段(2016)
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2016 年 2 月 23 日,新版本的 Atlas發布。
這款被稱為「HD Atlas」能夠執行上一代人形機器人難以完成甚至無法完成的任務。
敏捷性與動態運動能力的提升(2017-2019)
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在接下來的幾年里, Atlas 的敏捷性和動態運動能力持續提升。
2017年11月Atlas 能夠跳上盒子,在跳躍時轉動 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,電力驅動,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發展歷程中的一個重大轉變,預示著人形機器人技術的新時代。
電動Atlas的一個關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展潛力。
最后,展示一個最新版電動Atlas的「酷炫」功能——在現代汽車工廠搬運零件的無極轉身。
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。」波士頓動力公司CEO Robert Playter表示。
差不多一年前,波士頓動力宣布了他們全新的Atlas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。
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,針對技術問題中最困難、風險最高的部分,以及提供比現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:從在工廠做零件排序開始,他們正在將Atlas投入到制造領域中。
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實生活。
未來,這位「跑酷王」還會解鎖哪些新技能?