Google那个Atlas机器人，是如何一步一步进化到现在逆天的样子？

【编者按】本文作者@沐阳浸月，中科院自动化所复杂系统国家重点实验室研究生，主攻机器人与人工智能。

2016年2月23日，波士顿动力公司（Boston Dynamics）在YouTube上发布了一段关于公司新成果的一段视频，在不到一天的时间就得到了上十万次的点击量，这段视频描述的正是新一代Atlas稳定且出色完成任务的各项场景。

去年年初，为了参加2015年六月初的DARPA机器人挑战赛，Atlas已经完成了自己的一次进化，其全身的百分之七十五都被重新设计了，只有小腿和脚沿用了上一版的设计，新的设计使得它变得更加强壮、快速、安静，并且得益于其身后的电池大背包，它已经脱离了电缆的束缚，我在我的文章《2015年，机器人界发生了哪些神奇疯狂的故事？（上）》的第二点已经有所介绍，写文章的时候我就认为波士顿动力在谷歌的协助和资助下，Atlas一定会在未来的几年以惊人的速度进一步完善。没想到仅仅一年的时间，Atlas就完成了它的再一次的升级，波士顿动力公司的出活效率真是快的惊人。下面我们就来看看Atlas的进化史。

（robot/via youtube.com）

截止目前，Atlas的的产品迭代大概经历了三个大的版本更新。第一阶段，也就是Atlas的第一版阶段，主要的任务便是如何能像小孩子一样能够稳定的走路。

Atlas的设计和生产是由国防高等研究计划署（DARPA）负责监督与波士顿动力公司合作。机器人的一只手由Sandia国家实验室开发的，而另一个是由iRobot公司开发。在2013年，DARPA的项目经理吉尔普拉特（Gill Pratt）把Atlas机器人的原型版本和小孩子相比较，他说：“一个1岁的孩子几乎不能走路，1岁的孩子摔倒了很多......这就是我们现在处于的状态。”

（第一版Atlas/via bostondynamics.com）

Atlas机器人是基于波士顿动力公司早期的PETMAN人形机器人，它有四个液压驱动的四肢。Atlas机器人由航空级铝和钛建造，身高约1.8米，重达150公斤，蓝光LED照明。Atlas机器人配备了两个视觉系统——一个激光测距仪和一个立体照相机，由一个机载电脑控制。它的手具有精细动作技能的能力。它的四肢共拥有28度的自由度。

（第一版Atlas过坑/via youtube.com）

稍微说明一下PETMAN人形机器人，PETMAN是一个设计用于检测化学防护衣的人形机器人。为了模拟士兵如何在现实条件下对防护服的作用，PETMAN同样也是可以自然敏捷地运动的。

不同于以往的化学防护衣测试机械有限的运动姿势，PETMAN不仅能平衡自身和自由行走，弯曲身体，而且还能暴露在化学战剂的操作车间里面中做各种对化学防护衣有压力作用的健美体操。 PETMAN还通过模拟防护服内人体生理学来控制温度，湿度和出汗来模仿实际的测试条件。由于PETMAN是一个用于检测化学防护衣的人形机器人，所以由PETMAN出发，波士顿动力发展出了Atlas人形机器人，来实现运动能力的提升。相信大家看了PETMAN，第一印象一定会想到著名游戏反恐精英。

（PETMAN via bostondynamics.com）

我们来说说第一版Atlas主要能完成的任务。第一版的主要特点是Atlas需要一根长长的线进行供电，所以在第一版的各项试验中，你都会看到Atlas一直都拖着一根长长的尾巴。在第一版的试验中我们可以看到，Atlas已经可以完成一部分需要很强平衡性的任务了。

首先，Atlas可以在实验室环境中，走过铺满石块的道路，并一直保持身体平衡不摔倒。其次，在实验室环境中，让Atlas保持单脚站立，引入外部撞击，我们可以通过视频看出，在撞击力不是很大的情况下，Atlas仍能保持单脚站立不摔倒。

（Atlas被撞击后保持平衡/via youtube.com）

然后就是在履带上行走时，在一只脚的行进路线上放置障碍物，当Atlas踩到障碍物的时候，会自动在下一步更新步态，规划下一步的落地点离开障碍物。最后就是在野外环境进行行进实验，实验环境是一片森林，我们可以看到，在野外环境Atlas也能保持较好的平衡性，只是画风有点恐怖而已。

（Atlas户外实验/via youtube.com）

其实第一版也有部分改进，最初的Atlas手部很精细，模仿了人的手部设计，后来可能研究人员觉得它的主要任务不是在精细手部操作，所以就简化成了两个圆柱体的手部。

为了更大的发挥Atlas的潜能与作用，波士顿动力决定在DARPA挑战赛上，选择几个参赛组，就利用Atlas参加比赛，完成挑战任务，挑战成功的队伍可以获得两百万美金的奖励。

第一次的比赛设在2014年的12月份，参赛的六支队伍有NASA’s Jet Propulsion Laboratory、Johnson Space Center、 Virginia Tech、Drexel、Carnegie Mellon 和 SCHAFT。第二次的比赛在2015年6月。

不过虽然在前面的实验室环境，Atlas的表现十分令人满意，但是到了赛场上却是帅成狗，不对，是摔成狗。

（编辑：云计算网_汕头站长网）

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