HelloKitty • 2024-04-26 16:39
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文章来源于:产业象限
作者:钱江
编辑:山茶
液压 Atlas 退役,电动 Atlas 上线,背后是波士顿动力人形机器人迈向应用的决心。
这些年,人形机器人赛道很热闹,但人形机器人厂商一直在“作秀”和“应用”之间徘徊。
很多人形机器人公司发布的视频看似很酷,但对替代劳动力到底有多大价值依旧存疑,比如液压版 Atlas 曾在多个桌子之间“上蹿下跳”,宇树 H1 可以协调四肢舞蹈,英伟达 GTC 大会上迪士尼机器人和黄仁勋互动。
但 2024 年,我们观察到一个比较好的现象,人形机器人公司展示的 Demo 开始“掌握”了一些更为实用的技能,比如斯坦福大学 ALOHA 可以炒菜,Figure01 可以制作咖啡“拉花”,Optimus Gen 2 可以通过远程操控学会“叠衣服”。
虽然人形机器人距离“有用”还有一段距离,但产品 Demo 演示方向的转变,预示着人形机器人公司也从“作秀”转向对实际应用的探索。
数月前,液压版 Atlas 展现出搬运“大件”的应用能力。这款机器人走路浑身会发出“嗡嗡”声,身后背着一个类似“农药机”的大盒子,看上去十分彪悍。它可以灵活地走到物体面前,熟练地用三根手指举起大号支柱。
▲图源:YouTube截图
液压 Atlas 的“彪悍”是存在于骨子里的,从诞生之日起,它血液里就流淌着服务于军方的基因,它的进化之路也和人类军人一样,经过各种磨练。2009 年,Atlas 前身 Petman 原型机亮相,它的职责是为美军实验防护服装,当时还只会摇摇晃晃地在履带上行走;2013 年,Atlas 开始初具人形,它的出场方式是在碎石上踉跄行走;在之后的几年里,Atlas 一边学习搬运重物,一边遭受手持“皮尺”的工作人员的“敲打”来辅助稳定性。
虽然电动 Atlas 从一个安静睡着的状态到起身的过程里,让人看着有点毛骨悚然,就像恐怖片里的行尸起立一样,但它站起来后的样子显得更加灵巧安静。
▲图源:YouTube截图
电动 Atlas 一出,它的关节灵活得令人发怵,因此不少人认为它并不像人,并认为波士顿动力的转换策略,传递的是“人形机器人可以不必像人”。但实际上,波士顿动力这波改造行为的本质,还是希望能造出更贴近人类的机器人。毕竟,要人类和一个具备另类长相的物种一起工作,是一件有点困难的事情。
但电动 Atlas 是否能做得比液压 Atlas 更好,依旧充满疑问,毕竟除了 26 秒的视频,波士顿动力没有透露任何关于这款机器人的数据。
解剖 Atlas 全身“器官”未来应用几何?
波士顿动力做电动 Atlas,目的之一是希望尽快实现商业化,那么,电动 Atlas 到底能做什么?
波士顿动力创始人 Marc Raibert 在最近的访谈中,提到了一些电动 Atlas 的应用愿景,“这是我们近 15 年努力开发人形机器人的最新一代产品,我们将把它作为一个产品推出,目标是工业应用、物流和比你看到的 Stretch 更加多样化的地方——具有复杂几何形状的重型物体环境,可能是在制造类型的环境中。”
我们可以反复观看电动 Atlas 这张静态图,来拆解电动 Atlas 的身躯,看它是否符合 Marc Raibert 的期待。
从躺着的电动 Atlas 静态图上,我们可以看出一些端倪。
▲图源:YouTube截图
先将关注点放在 Atlas 的臀部和双腿上。按照惯常思维,双腿的膝盖要么朝向前,甚至朝向后,但电动 Atlas 平躺时的双腿膝盖却向左右两个侧面凸出,随后在电动 Atlas 起身后做的翻转运动中,可以看出这般造型的用意,它的双腿可以跟随臀部的关节,灵活转动,方便整个躯干灵活切换“前”与“后”。
▲图源:YouTube截图
设想电动 Atlas 双手正在搬运一个工具箱,如果是普通的机器人或者人,搬起箱子之后需要双脚转动 180 度,才能继续走向身后的目的地。如果身处一个狭小的仓库,为了成功“转身”,就必须给机器人的双腿运动预留一个“转身”空间,而电动 Atlas 只需要转动关节就能完成整个搬运过程,在有限的空间里,电动 Atlas 可以“倒退”着出去,再完成一个漂亮的翻转。
再来看看波士顿动力 Atlas 的手指部分。
液压 Atlas 拥有 3 根手指,包含 2 个关节,在抓握大支柱的视频中表现十分顺畅。
▲图源:YouTube截图
仔细看一下电动 Atlas 的手指,和液压 Atlas 几乎长得一样,三指夹具、双关节,在液压 Atlas 曾经的展示视频中,这样的关节适用于机械夹具,可以在工业场景中得到顺畅地应用,但我们很难想象这样的双手去叠衣服或做菜。
▲图源:YouTube截图
这样的手指并不符合人类的五指习惯,这意味着波士顿动力可能扩大使用范围,Atlas 可能不在人类正常运动范围工作。
从腿部和手部的设计来看,电动 Atlas 非常适合在工业化场景中工作。除了四肢,另一个备受关注的便是电动 Atlas 的头部。看看它的头,如果你一动不动地盯着它发光的面庞,可能会产生它正在盯着自己的错觉,看到这幅景象,有没有想起什么熟悉的画面?
▲图源:YouTube截图
没错,皮克斯的电灯,它是皮克斯的经典开头,看这只电灯的“回眸一笑”,是不是和电动 Atlas 的“凝视”无比相似?虽然没有五官,却总觉得这张“脸”自带情愫。
▲图源:皮克斯电影截图
波士顿创始人 Marc Raibert 在设计 Atlas 的头部时,并不希望它有类似人类的面孔,因为这会触发“恐怖谷”效应,可能有点反乌托邦。Marc Raibert 觉得对于一个人形机器人来说,只要能保持与人类基本的交流即可,几十年前让人人都喜爱的“皮克斯电灯”给了他灵感。
再放大画面仔细看,电动 Atlas 里面至少内置了 3 个摄像头。
▲图源:YouTube截图
它的头顶还自带了一根天线,虽然没有任何资料表明这根天线的作用,但根据 YouTube 上的一位博主分析《Boston Dynamics Bot STRIKES BACK--Terminator Style!》来看,这根天线的作用可能是 RFI(Request for Information ),它是一个信息接收器,当电动 Atlas 在工厂工作的时候,可能需要与其它电子设备之间产生信息连接。
▲图源:YouTube截图
也许酷似皮克斯灯的那一面,并非电动 Atlas 的正脸,背后还有一张“荧光脸”,看上面这张图,侧脸有一个充满小孔的聚集地,看起来像是一个散热设备,由此猜测,电动 Atlas 的头部内里可能存在着除摄像头之外的运转设备。
再来看电动 Atlas 画面尾声的一个彩蛋:001.
这串数字或许验证了波士顿动力放弃液压,转向电动人形机器人的终极目标——实现人形机器人的量产和商业化,既然有“001”可能就有“002”,看背后预留的数字空间,至少可以放得下三位数字,最高能到达“999”。
▲图源:YouTube截图
但是,电动 Atlas 或许还要在实验室停留一段时间,才能迎来“002”,它还需要证明自己的价值。
电动 Atlas,一定比液压更好吗?
和人类要吃饭才有力气劳动一样,人形机器人劳作也需要有能量。液压和电动,是为人形机器人提供续航的主要方式。
液压系统使得 Atlas 能够执行高难度的动作,如跳跃、翻滚、爬行和搬运重物。这种类型的动力系统非常适合需要极高力量和速度的应用,虽然液压系统可能较重且需要较多维护,但在执行极端任务时,它们提供的力量和灵活性是其他系统难以匹敌的。
Atlas 的驱动方式一旦从液压变成电动,整个能源驱动系统就彻底发生变化了。在这种情况下,电动 Atlas 想要完成液压 Atlas 的一系列动作,会面临非常大的挑战。
从补能速度和能源密度角度来看,液压具备更强的优势,只需要给 Atlas 加油,它就能重新获得能量。而电动驱动模式下,依靠的是电池技术,考验的是充电效率和续航能力。
虽然电动 Atlas 没有公布它的电池技术和续航能力,但可以通过其它人形机器人来了解目前的行业大概水平。
Optimus Gen 2 采用的是特斯拉汽车 2.3 kWh 电池组,虽然特斯拉官方表示,这一电池组能够维持 Optimus Gen 2 一整天的工作,但很多报道引用的媒体测算数据显示,其续航时间在 1.5 小时 -2 小时区间。
2024 年的网红机器人 Figure01 续航时间 5 小时,优必选 Walker X 装的是可拆卸电池,根据其官网显示综合充电需 2 小时,可续航时间也是 2 小时。
宇树 H1 官网显示其电池容量 864Wh,宇树创始人王兴兴曾公开表示,H1 的续航时间也在 2 小时左右。
总体来看,目前主流机器人的驱动方式采用的都是电动续航模式,续航时间大体在 2 小时-5 小时区间。
但不同人形机器人需要处理的任务不一样,虽然“吃”进去的电力保证的续航时间差别不大,但它们各自的能耗不尽相同。特斯拉 Optimus 在静坐和快走时分别消耗 100W 和 500W 电力;优必选 Walker 主要使用场景在家庭,比如操控吸尘器、冰箱、咖啡机等。
与它们相比,电动 Atlas 主要在工业场景下使用,它的“力气活儿”可能会更重。如果按照主流人形机器人电池的续航能力,不论在补能充电还是在续航上,电动 Atlas 都很难复制液压 Atlas 的高难度动作,可能跳跃几下就要“歇火”了。
从波士顿动力创始人 Marc Raibert 的观点来看,电动 Atlas 的设计,注定它不必做和液压 Atlas 一样的重量级任务,Marc Raibert 表示他的目标是“最早于明年在现代汽车集团的工厂进行技术测试证明”,比如安装车灯、搬运箱子、开关车门等,成为汽车制造厂里游走的机器人“工友”。
这类轻量级任务也许并不会快速消耗电动 Atlas 的电量。
结语
做人形机器人这件“大玩具”是一件熬人的事情,它的研发周期漫长,投入应用生产和商业化需要克服供应链、技术等种种困难,注定是一件要耐得住寂寞又十分烧钱的事情,在很长时间内都难以获得正向的投入产出比。
可能正因如此,波士顿动力在 7 年期间,历经3次易主,几乎每隔四五年,都要走一遍“卖身”流程。
2013 年,波士顿动力被 Google 的母公司 Alphabet Inc. 收购,这次收购是 Google 尝试扩展其技术领域到机器人技术的一部分。2017 年,Alphabet 决定将波士顿动力出售给软银集团,Alphabet 的这一决策可能是因为公司战略调整,将重心转移到了其它技术领域,例如人工智能和云计算。2022 年,软银将波士顿动力出售给韩国的现代汽车集团。
从整个收购路线来看,每一个公司的收购目的都有所不同,在波士顿动力3次被收购的节点里,它分别踩中了技术研发型公司(谷歌)、商业目标型机构(软银)和应用生产类企业(现代集团)。
谷歌因为战略调整而放弃了波士顿动力,孙正义是一位商人需要看到投入产出比,而现代汽车更重视机器人对劳动力的改造。从这个逻辑来看,波士顿动力转型做电动 Atlas,与现代汽车的策略不谋而合。
当“001”号电动 Atlas 迎来 002、003 甚至 100 号“工友”,波士顿动力将会给漫长的商业化之路画上一个圆满的句号。
* 文中配图来源于网络
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