波士顿动力家族的机器人介绍史

　　作者 | 惜辰

在上篇文章《为啥这个"人"和这条"狗"火了》里，我们介绍了波士顿动力最受关注的两款。这里我们不妨梳理一下波士顿动力家族的逆天进化史。

 

　　六足机器人RHex体型小巧

 

　　它是波士顿动力体型最小的机器人，仅高14厘米、重12千克。独立控制的六条腿赋予它非凡的行进能力。它能顽强地克服各种崎岖地形。

 

 

　　官网中，它娴熟地甩动着六条腿，进出山洞，穿过乱石，趟过水流，上演着心酸的荒野求生记。前置和后置摄像头让操作员对RHex的周围环境了若指掌。密闭的身体令RHex能够防潮防水，泥泞、沼泽甚至有流水的涵洞，它一点都不放在眼里。

 

 

 

　　Sand Flea（沙蚤，擅长跳跃）是一款高15厘米、重5千克的四轮机器人。

 

 

　　它的独门秘技是空中跳跃。通过特制的弹跳腿，它能跳到10米的楼顶或矮山坡。

 

 

　　在半空中，几个轮子充当陀螺仪，帮助它保持水平，这样操作员才能通过机载摄像头看清飞行环境，确保Sand Flea的四轮平稳着陆。单次充满的电量可供它炫技25次。

 

 

　　BigDog（大狗）和WildCat（野猫）这两个名字简单而接地气，在它们之后波士顿动力的命名风格才日趋文雅。

 

　　先来看看BigDog的结构简图。

 

 

　　其实要细剖它的结构，一时半会根本讲不完。单单运动传感器就涵盖了关节位置、地面接触、地面负荷、陀螺仪、激光雷达和立体视觉系统等技术。其他传感器监控着BigDog的内部生理状态，如液压、油温、发动机性能、电池充电情况。这是一条能跋山涉水、坚忍负重的大狗，高1米、重109千克，速度可达10公里/时，能爬倾斜35度的山坡，负重达150千克。甚至用力踹它一脚，也会恢复平衡状态。

 

 

　　WildCat是世界上速度最快的四足机器人，以32公里/时的速度打破了1989年麻省理工学院创下的最高速度（21公里/时）。它配备了以甲醇为燃料、驱动液压致动系统的引擎，噪音极大。一组激光测距仪帮助工程师精确测量WildCat在地面上的高度和姿态。这名跑步健将在镜头前自信地飞奔、跳跃和转向。

 

 

　　作为速度型机器人，WildCat和Cheetah（猎豹）都是波士顿动力的得意门生。Cheetah的速度甚至达到了48公里/时，疯跑起来不带喘，比世界第一飞人尤塞恩·博尔特（Usain Bolt）还快。那为什么Cheetah没能获得速度最快的殊荣？因为它没能走出实验室。作为原型，它的高速是在没有风载的跑步机上实现的，还需一台巨型远程电源为之供电，存在诸多局限。

 

 

 

　　同其它成员相比，LS3最为健硕，它高1.7米，重达590千克。

 

 

　　波士顿动力的设计初衷是让它追随海军陆战队，当名搬运军资的后勤兵。不枉它长着这一副好身板，在一次平坦地形测试中，LS3扛起了超过500千克的负载。某次实地拉练中，它灌足了燃料，携带182千克的设备，在24小时内走了32公里。研发团队为它装备的技能有计算机视觉、地形传感、避障和GPS导航。

 

　　不过美国海军陆战队最终放弃了它，主要是因为噪声太大，容易在战场暴露目标。

 

 

　　在栽培前几款机器人的过程中，波士顿动力吸取了不少经验教训，Spot继承了更好的基因。它高0.94米，重75千克，结构更紧凑，形象更俊朗，噪音分贝明显低于全程嗡嗡作响的WildCat和LS3。

 

 

　　它拥有非凡的稳定性，应变能力不弱，在测试员的重踹之下，经及时调整，四条腿依旧稳稳当当地立在地面上。中，这款四足机器人安然在办公室、草地、小山坡上漫步或小跑，也学会了自如地爬楼梯。Spot由电动和液压设备驱动，能携带23千克的载荷，电池续航时间为45分钟。

 

 

　　HandleAtlas的后代，为仓库而生

 

　　按照波士顿动力的说法，Handle是Atlas的后代，它个子最高达到2米，也最另类——它的两条后腿安装了轮子。

 

 

　　高速滑行，花样转圈，敏捷地跨越障碍，一跃跳上桌子。波士顿动力为它录制的片段简直像场花样滑冰个人秀。它拥有10个驱动关节，融合了四足和双足机器人采用的许多动态和平衡原理，行驶时占用空间很少，适于在狭小空间内工作。

 

　　这款机器人最主要的功能是在仓库里搬箱子，表现胜过人类。目前Handle能够使用视觉系统来定位目标物体，并在一堆箱子中识别出所需要的箱子(15kg以下)，堆起来之后，箱子与箱子之间几乎没有缝隙。

 

　　Handle也在商业化的计划中。波士顿动力认为，根据运输量估算，每年大约有一万亿个纸箱被运往世界各地。这些货物被装上卡车，卸下卡车，堆放在运货板上，再装上卡车，运到零售商店，然后拆箱出售。

 

　　大多数码放纸箱的工作并不是自动化的，这是一项繁重、单调、令人不快的工作。波士顿动力看到了利用其移动操控机器人实现自动化的巨大机遇。“所以我们有了一个机器人，它的人生目标就是能够看到、捡起并放好一个纸箱。”

 

　　你相信这个机器人未来“搬砖”成本比你低吗？