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    现代公司与波士顿动力:一起跳舞吧!
    日期:2021-08-02 14:07:43 稿件来源:科技纵览

    最近被收购的机器人巨头找到了立足点,让机器人学会了跳舞。

    在YouTube上,展现机器人公司波士顿动力的机器人机敏特技的视频,往往会吸引上百万人观看。这类非常受欢迎的短片一般展示的是体型如大型犬的四足机器人Spot或人形机器人Atlas在仓库中搬运箱子等粗活时的状态,还有即使灵敏的人类都难以完成的特技动作。

    波士顿动力公司于1992年成立,原附属于麻省理工学院(MIT)。2013年被谷歌收购之前,该公司几十年来一直从事美国国防部高级研究计划局等政府机构的定制项目。2017年,谷歌将波士顿动力出售给了日本的软银集团。2020年12月,现代汽车集团以11亿美元的机器人公司估价收购了波士顿动力公司。大约在这家韩国汽车制造商宣布收购的同时,波士顿动力发布了一个广受欢迎的视频。在视频中,Spot、Atlas和一个名为Handle的有腿和轮子的混合机器人随着the Contours 乐队在1962年推出的热门歌曲Do you love me跳起了舞。该视频发布仅一个月,观看次数就达到了2700万次。这项机器人技术的最新纪事彰显了该公司迷人的工程才华。虽然视频中的机器人表演得似乎毫不费力,但要实现这样的舞姿,需要一整支专业的天才队伍。波士顿动力的工程师与波士顿舞蹈指导莫妮卡?托马斯(Monica Thomas)所带来的一个专业舞者团队合作,进行了最初的编舞,即将单个的舞蹈动作组编成一套舞蹈。视频发布后,波士顿动力的工程副总裁兼Atlas项目负责人亚伦?桑德斯(Aaron Saunders)接受了IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》的采访。他在采访中解释说,为了让波士顿动力的机器人学会这套舞蹈,他们不仅努力工作了几个月,还进行了一些硬件升级。

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    IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》:教机器人跳舞最具挑战性的部分是什么?

    亚伦?桑德斯:有一项挑战,特别是对Atlas来说可能是核心挑战,是将人的动作调整成机器人可以完成的动作。在这个过程中,我们通过仿真来快速迭代动作概念,同时征求编舞者的意见,实现能够以Atlas的强度和速度完成的舞蹈动作。这需要多次反复,(剧团)要一步步地跳出要求的动作,工程师看着屏幕可能会说“这很简单”“这有点难”或者“这太可怕了”。之后我们会展开讨论,通过仿真尝试不同动作,反复调整,找到可以在Atlas上执行的一组兼容动作。在项目期间,我们制作了新的工具,创作新舞蹈动作的时间越来越短。最后,在拍摄的前一天,我们能够使用工具链在一天内创造出一个Atlas的芭蕾动作。它成功了。IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》:有没有特别难向Atlas转换的舞蹈动作?亚伦?桑德斯:芭蕾的部分旋转动作需要更多次的迭代才能完成,它们与跳、跑,以及我们已有经验的部分动作相差最多。它以新的方式对机械和软件提出了挑战。我们非常清楚,不能低估舞者的柔韧性和强劲性,如过你想让机器人做出优秀运动员的动作,这会非常困难,也是做不到的。从根本上,我不认为Atlas具有运动员一样的动作范围和力量,虽然我们在开发机器人的过程中一直在朝这个方向努力。我们相信为了广泛地实现机器人的商业化应用并让它们最终在家庭中出现,它们的性能需要达到这种水平。IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》:你们是怎样为这些形状系数与人大不相同的机器人创建舞蹈动作的?亚伦?桑德斯:与我们合作的舞者和编舞者非常有天赋,他们不仅思考动作,还思考如何通过动作来表达自己。我们的机器人很会做动作,它们有活力,有激情,有平衡性。舞者能够将机器人的动作方式联系起来,将这些动作编成故事,于是到底是两条腿、四条腿还是轮子,就都不重要了。当不需要一个动物动作或人类动作作为模板时,只要多思考如何着手做出些什么就足够了,对更务实的商业化行为也是如此。IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》:波士顿动力制作的视频准确地表现出你们机器人的综合能力吗?亚伦?桑德斯:我们在努力实现一些目标,一旦它取得成功,那它就是成功了。对于Atlas,大部分机器人控制都是我们以前就已实现的,比如在实现机器人(受越障训练启发的)跑酷的过程中,我们探索使用模型预测控制器来考虑动态和平衡。我们使用这些控制器,让机器人跳出一组我们与舞者和编舞者在线下设计的舞步。跳舞需要力量和速度。我们更新了Atlas的一些硬件,使其力量更强大。跳舞可能是我们迄今为止做过的力量性最强的事;也许你会觉得跑酷看起来更具有爆发性,但实际上,跳舞时的运动量和速度是非常惊人的。我们耗费了几个月的时间才让机械的能力与算法的能力相匹配。硬件确实发生过需要维护的故障,我们的机器人有时候也会磕绊并摔倒。这些动作并不意味着一定要产品化或者做到百分百可靠,但肯定是可以重复的。我们要诚实地展现我们确实能做到的事情,而不是我们曾经做成一次的某个片段。我认为,讲述自己成就的时候要诚实,这对我们确实很重要。IEEE SPECTRUM中文版《科技纵览》:教机器人跳舞的经验是否给了你们一些启迪,可以用来实现机器人的商业化应用?亚伦?桑德斯:我们认为,跳舞和跑酷的内在技能,例如敏捷、平衡和认知,对于广泛的机器人应用而言是一个基础。你要突破极限,在几天的时间里让机器人做出这些运动和动作,你就会对硬件的强固性有更深入的了解。通过产品化,Spot已经变得非常强壮,而且几乎不需要维护。只要教会它跳舞,它可以跳上一整天。为什么它现在能如此强大?就是因为在早先看起来有些古怪和有趣的事情中,我们获得了各种经验和教训。你必须踏入未知的领域,才能探求自己不知道的事。也许更重要的是,找到建造机器人新能力和做有趣的事之间的交集已经是波士顿动力制造机器人的秘诀,这也是取得进步的一种很好方式。

     

    作者:Evan Ackerman


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