atlas[谷歌研發的人形機器人]

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“阿特拉斯”是人形機器人,身高近1.5米,體重近75千克,像人一樣有頭部、軀幹和四肢,“雙眼”是兩個立體感測器。atlas由谷歌旗下的波士頓動力公司研發。Atlas的的產品疊代大概經歷了三個大的版本更新。 2018年5月,波士頓動力公司展示了升級版的Atlas人形機器人,該機器人已經可以實現單腿跳躍。

基本信息

研發歷程

設計基礎

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Atlas機器人是基於波士頓動力公司早期的PETMAN人形機器人,而PETMAN是一個設計用於檢測化學防護衣的人形機器人,能模擬士兵如何在現實條件下對防護服的作用。不同於以往的化學防護衣測試機械有限的運動姿勢,PETMAN不僅能平衡自身和自由行走,彎曲身體,而且還能暴露在化學戰劑的操作車間裡面中做各種對化學防護衣有壓力作用的健美體操。 PETMAN還通過模擬防護服內人體生理學來控制溫度,濕度和出汗來模仿實際的測試條件。由於PETMAN是一個用於檢測化學防護衣的人形機器人,所以由PETMAN出發,波士頓動力發展出了Atlas人形機器人,來實現運動能力的提升。

第一版

第一版 第一版

Atlas機器人它有四個液壓驅動的四肢。Atlas機器人由航空級鋁和鈦建造,身高約1.8米,重達150公斤,藍光LED照明。Atlas機器人配備了兩個視覺系統——一個雷射測距儀和一個立體照相機,由一個機載電腦控制。它的手具有精細動作技能的能力。它的四肢共擁有28度的自由度。

第一版的主要特點是Atlas需要一根長長的線進行供電,可以在實驗室環境中,走過鋪滿石塊的道路,並一直保持身體平衡不摔倒。其次,在實驗室環境中,讓Atlas保持單腳站立,引入外部撞擊,在撞擊力不是很大的情況下,Atlas仍能保持單腳站立不摔倒。在履帶上行走時,在一隻腳的行進路線上放置障礙物,當Atlas踩到障礙物的時候,會自動在下一步更新步態,規劃下一步的落地點離開障礙物。最後就是在野外環境進行行進實驗,在野外環境Atlas也能保持較好的平衡性。

第二版

2015年年年初,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。也就是Atlas成功進化為第二版。此次變身,Atlas全身的百分之七十五都被重新設計了,只有小腿和腳沿用了上一版的設計,新的設計使得它變得更加強壯、快速、安靜,並且得益於其身後的電池大背包,它已經脫離了電纜的束縛,升級後的機Atlas高1.88米,重156.5千克。

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新改進的Atlas比第一版本身材更加纖細,體型也更小,更加有效的機載液壓泵也使得Atlas機器人在移動速度上更加迅猛。 這樣改進的目的也是使Atlas機器人更容易完成一些挑戰,例如要求它擠入專為人類設計的空間。所以這款Atlas的目的更多的想放入真正的災難救援場景。它可以與上位機進行通信,而且它頭上的保護繩也可以去掉了。

Atlas第二版的供電系統是板載3.7千瓦時的鋰離子電池組,在完成包括行走,站立和使用工具等動作的情況下可以持續一個小時。強大的液壓泵可以使得Atlas在摔倒時可以有能力自己爬起來。

第三版

Atlas Atlas

新版的Atlas可以在室內和室外進行實際操作。和第二版的動力一樣,Atlas採用電源供電和液壓驅動。這也說明,要想有大動力,能源方面目前還只能妥協於液壓。Atlas身體內部以及腿部的感測器通過採集位姿數據使其保持身體平衡,它頭上的雷射雷達定位器和立體攝像機可以使Atlas規避障礙物、探測地面狀況以及完成巡航任務。這版的Atlas高1.75米,重82千克,均比上一版的高1.88米,重156千克在輕便上有所提升。在搬箱子、出門推門等過程中還需要標記點完成物體識別任務,對物體的識別等機器視覺能力有待提升。

這一版最震撼的還是Atlas摔倒了可以自主爬起來的功能,這個功能相對於其他機器人來講,性能已經十分優秀了,而且起身的效率也十分高。

2017年11月第四版已經實現了雙腿立定跳遠、跳高和後空翻。

2018年5月第五版已經實現在軟地面跑步。

2018年10月12日,新版機器人已經可以左右腳交替三連跳40厘米台階。

野外測試

以前,Boston Dynamics只在封閉的室內環境中測試過人形機器人,這些測試環境是可控的。現在,Boston Dynamics顯然對它的機器人產品有足夠的信心了,因此雖然此次測試的機器人仍然連線著一根電纜,但是至少它敢於在野外自然環境中測試了。

萊伯特解釋說:“在野外測試跟在室內測試是完全不同的,你無法預測會發生什麼樣的情況。我們在確保機器人在視野範圍內順利行動方面取得了不錯的進展。我並不是說它現在能夠做到你能做到的所有事情,但是你可以想像得到,如果我們繼續開發下去,總有一天能夠實現這個目標。”

我們最近幾年見過了很多令人印象深刻的機器人,其中有很多都是由Boston Dynamics製造出來的,包括能以時速28.3英里的速度奔跑的四足機器人Cheetah和能夠在崎嶇不平的地形上行走和保持平衡的四足機器狗BigDog。

2016年2月24日,據外媒報導,谷歌(微博)旗下的波士頓動力公司近日展示了最新升級版的Atlas人形機器人。

谷歌發布Atlas機器人 可像人類正常站立行走

這款Atlas人形機器人高5英尺,重180磅,除了可以像人類一樣正常行走之外,它還可以處理多種不同情況下的物體搬運任務。即使遇到百般阻撓,它還是能夠堅持把地上的物體撿起來繼續搬運。

在官方視頻中,Atlas人形機器人在自行打開門之後,可以在雪地中行走,雖然遇到了腳滑的現象,但自主的平衡控制力讓機器人可以在雪地中爬起,繼續保持行走的狀態。

Atlas的運動能力已經達到了能自控的程度,可以檢測環境,自主完成一些簡單的搬運工作。

據悉,波士頓動力是一家專門研究機器人的公司,兩年前被谷歌收購。

Atlas無論對於波士頓動力還是對於谷歌來講,都具有里程碑的意義,它意味著機器人可以更好地實現平衡力的控制,動作更加流暢,能夠依照環境的變化做出修正。

極限運動

2018年10月12日訊息,美國波士頓動力公司研發的人形機器人“阿特拉斯”現在也掌握了跑酷這項極限運動。波士頓動力公司本周發布的最新視頻中,“阿特拉斯”輕巧地跑步前進,連貫地跳過了一段木材障礙物,緊接著在高低不同的三個箱體上完成“三連跳”。這三次跳躍均由單腳完成,步高約40厘米,中間沒有停頓,展現了良好的身體協調性。

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