波士頓動力上演“大力出奇跡”:10只機器狗拖動大卡車

時間:2019-04-17 18:43 來源:上海新聞網

在帶給我們能跑酷的雙足機器人 Atlas 、能負重但天天被踹的四足機器人 Spot 和 BigDog 、能滑旱冰的倉儲機器人 Handle 之后,波士頓動力讓能跳舞能開門的“小狗”—— SpotMini 學會了一個新本事:“拉雪橇”。

在視頻中,我們能看見10只 SpotMini 用完美協調的步伐拉動一輛大卡車。

也能看見它們從靜止開始拉動這輛卡車。

很顯然,波士頓動力這個視頻是向美國著名的的艾迪塔羅德(Iditarod)狗拉雪橇比賽,這個自 1967 年開始,已舉辦 47 屆的 979 英里( 1576 公里)狗拉雪橇界“環法”致敬。

而今天的 SpotMini 能學會協作拉動卡車,明天它們還能學會什么?

協同工作是機器人領域的一大趨勢,即依靠多個“簡單的”小型機器人合力完成復雜的任務。而10只 SpotMini 同時出現,意味著波士頓動力將終于擁有了一款量產產品。

波士頓動力創始人Marc Raibert 去年曾在采訪中表示,將于2019年開始出售 SpotMini 的商用版。從這個角度看,這個視頻更像是一個廣告(比如被拉動的是波士頓動力的送貨卡車)。

不過,雖然沒有關于 SpotMini 的價位和具體上市日期。但這個產品顯然不是普通消費者可以承擔的。據外媒報道,一臺 SpotMini 的成本高達幾十萬美元。在這個價位,SpotMini 幾乎只會有一個客戶:美國軍方。

不難想象,一隊 SpotMini “醫護兵”沖入子彈橫飛的戰場上將受傷的士兵拖回安全區域,或者一隊 SpotMini “修車兵”在戰場上修理車輛故障,甚至擔任更主動的戰斗角色。

機器人公司波士頓動力從去年十月開始,似乎進入了一波小高潮,一連拋出三支視頻,從人形機器人 Atlas 完美三連跳,接著輪到機器狗 SpotMini 在建筑工地自動巡查,以及 SpotMini 大跳放克舞(funk)。

圖丨去年10月第三發:在跳舞上,SpotMini 比你更會踩點 (來源:波士頓動力)

圖 | 去年10月第二發:SpotMini 在建筑工地視察 (來源:波士頓動力)

圖 | 去年10月第一發:Atlas 跑酷完成三連跳(來源:波士頓動力)

盡管這三連發讓以技術聞名的波士頓動力再次刷爆朋友圈,但如何將技術落地、實踐商業化一直是外界的疑問,近來機器人行業就傳出波士頓動力的策略是要成為平臺公司,希望通過授權或開源方式,讓技術能被廣泛使用。

此后,這個傳言似乎也得到了證實,在2018年10月《連線》雜志舉辦的峰會上,波士頓動力創始人暨首席執行官 Marc Raibert 指出,他們的定位是成為平臺公司,讓生態圈包括第三方伙伴、客戶,一起來找到技術真正適合使用的地方。

平臺,是波士頓動力要做的事

Marc Raibert 在《連線》舉辦的論壇上,透露了他對機器人及公司的發展看法。

他指出,波士頓動力想要打造的機器人是具備移動性(mobility)、靈巧性、知覺(perception)、以及某種智能(a kind of intelligence)于一身。對于公司的發展有兩個策略方向,一是通過長期的 R&D 投資,打造出人類夢想中的機器人,例如 Atlas 就像是一級方程式(Formula 1)賽車,造價很高,可以完成很多困難任務,但坦言“這不是明天就可以立刻量產的產品”,是屬于長期投入研發的項目,旨在了解機器人領域的重要議題,以期未來能打造出夢幻機器人。

圖丨Marc Raibert (來源:MIT)

但他也強調,波士頓動力同時也致力于打造機器人商品,“第一個產品會是 SpotMini,”他說。目前波士頓動力與日本的大型建設公司竹中工務店(Takenaka)、藤田(Fujita)展開測試,在建筑工地里采用 Spot 系列機器人,協助建筑工地作業,它通過攝像頭進行自我導航,同時也通過攝像頭采集環境數據。Marc Raibert 指出,視覺系統不只是用來導航,還能夠辨識物體,移動方向以及計劃路線,所以 Spot 能夠在狹小的工地上下樓梯。

Marc Raibert 指出,波士頓動力在開發機器人時是以“平臺”的概念來出發,客戶可以增加硬件,例如手臂及其他組件,“當然,我們也可以針對單一領域打造一個有特殊應用的機器人方案,但我們不知道哪一個領域合適,所以我們從平臺的角度出發,希望生態圈幫我們一起來找到技術真正可落地之處”。

圖丨SpotMini 已經學會開門 (來源:波士頓動力)

“我們要打造的是‘通用用途的平臺’(general purpose platform),讓第三方伙伴、客戶、波士頓動力自己的應用開發團隊,可以一同來設計產品以符合定制化需求,”他說。

去年早些時候,Marc Raibert 也在公開場合描述過關于 SpotMini 作為機器人平臺的前景:

圖丨作為平臺的SpotMini (來源:波士頓動力)

Raibert 表示:“你拿到的是一個基本款的 SpotMini,具體要做什么應用由你來決定。你可以與我們或其他團隊一起合作來搭建軟硬件實現具體應用。”

不過這一想法的關鍵問題是:SpotMini 是否能作為一個具有基礎功能的平臺讓其他機器人科學家做開發,就像蘋果 iOS 或安卓操作系統一樣?它已經很靈活而強大了,但是要成為開發平臺,還有其他要求。它是否能自帶建圖、導航、物體識別、運動規劃等功能,從而讓其他機器人科學家在開發應用的時候,不必“重新發明輪子”呢?

同時,波士頓動力應該將 SpotMini 作為一個“產品平臺”,還是一個“科研平臺”,又是另一個問題。很多機器人公司,像 Willow Garage 到 Fetch Robotics 到 Agility Robotics,走過的路是這樣的:開發一個很棒的機器人平臺,讓其他科學家在此基礎上做出科研或應用的開發,然后再考慮其商業化可能性。

SpotMini 在幾大應用場景上的強與弱

Marc Raibert 曾于 2018 年 6 月釋放出波士頓動力邁向商業化的信號。

在德國漢諾威的 CeBIT 博覽會上,Marc Raibert 透露,他們正制造近 100 臺小型四足機器狗 SpotMini,并預計到 2019 年底產量會達到 1000 臺。

此番啟動商用量產化的表態引起不少關注,Raibert 甚至提到了針對未來客戶的一些應用場景。他表示:“我們正盡力將已有技術通過機器人產品化落地到實際應用。之前我們長期致力于未來前沿科技,制造實用化的產品對于波士頓動力來說可是個全新領域。”

圖丨SpotMini (來源:波士頓動力)

正如波士頓動力所說,制造實用的機器人產品很難,盡管視頻中的機器人和機器狗們非常炫酷,看起來似乎不難。而且目前大多數人對該公司機器人應用的注意力和想象力都只集中在一個具體應用場景:物流配送領域。

一群機器狗從卡車跳出來,將包裹送到我們的家門口的場景當然很酷。不過這可不是 SpotMini 的唯一應用,尤其是波士頓動力想要量產的話。那么,這群機器狗未來還能做些什么呢?讓我們來看看其他一些現實的選項:

下圖是 Raibert 當時在演講中描繪的應用場景:

圖 | 左側藍圈是波士頓動力眼下正在研發的應用,右側黃圈是公司對更高級應用的遠期規劃。(來源:波士頓動力)

具體而言,其短期的應用規劃包括娛樂功能、應急響應、安保,稍長遠些的規劃是倉儲物流、包裹配送,長期應用場景則有工程建設、倉庫服務。

波士頓動力的機器人用于娛樂,不需要對機器人進行任何實用化的改造就可以與人互動,SpotMinis 已經可以發揮娛樂機器人作用了。在應急響應上,和娛樂應用一樣,應急響應機器人也要能與人協作。而 SpotMini 同樣已經可以靈活運動,也許未來 SpotMini 還可以與其他機器人(比如無人機、機器蛇等)組隊執行搜索和救援任務。當然它還需要克服高溫、潮濕和骯臟環境等,不過問題應該不算大。

但在安保上,SpotMini 在這一領域的應用未必是最合適的。在室內,它優異的運動性能會被埋沒。而在室外,除非是樹林或者全是管道和樓梯的工廠等復雜環境,否則還是大材小用。此外,安保場景中要實現長時間自主運行和移動,還需要更多的工作。

那么 SpotMini 在倉儲物流上的應用值得期待嗎?相關人士有看法認為,這一應用很可能會“屈才”。波士頓動力的獨特優點在于優秀的平衡、靈活和移動能力,所以在倉庫里規則的平地上運動有些浪費了。倉庫場景只要四個輪子就能滿足,而且這個方案便宜、高效而且更易實現。也許帶輪子的機器人 Handle 可以,不過仍有大材小用的嫌疑。

在包裹配送上,SpotMini 當然有能力去滿足諸如“最后一公里”配送的需求,即使是要爬樓梯走到客戶家門口??紤]到現有的配送機器人通常運動能力有限,只能在路邊停下,這正是 SpotMini 的機會。有關人士表示,這當然是一個大好機會,不過,要從路面走到客戶家門口,考慮到最后一段路的復雜顛簸,在感知和運動規劃方面還有許多研究工作要做。

Raibert 也曾表示,他們的機器人能夠成功實現 80% 的到家配送。這一數字聽起來很高了,可是行百里者半九十,剩下的部分問題并不容易解決。

圖 | 2017年4月公布的視頻中,另一款機器狗執行運輸任務(來源:波士頓動力)

至于將 SpotMini 用于工程建設,建筑工地當然算是有著許多復雜物體的危險環境了。地面的情況也在不斷變化,要求機器人有很好的運動能力。SpotMini 可以在兩點之間搬運重物,不過實現自動搬運算法花費的成本就要額外計算了。

最后,在看護服務上,幫助照料年長者或者殘疾人士的服務型機器人,將是未來生活的一個重要組成部分。不過 SpotMini 要可靠、現實并有效率地實現家庭服務所需的自主移動和復雜操作技能,我們可能仍需十多年的技術積淀。

更值得注意的是,以上各應用場景提到的挑戰,不僅是對波士頓動力而言,也包括其他有志于此的公司。這些挑戰難度都不小。

明星機器人公司的痛苦:商業關卡

在這里, 要特別提一下另一昔日的明星機器人公司。

不久前,由機器人教父、麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室前主任 Rodney Brooks,所創立的協同機器人公司 Rethink Robotics 宣布關門,震撼了外界。不過,行業內盛傳其實在 Rethink Robotics 對外宣布結束的前幾個月,Rethink Robotics 就已經到處在找買主,甚至來到臺灣詢問是否有人愿意接手。

但詫異的是,協作機器人其實市場前景頗為良好,像是協作機器人界市占率頗高的歐洲公司 Universal Robots,去年公司營收成長 72%,今年目標成長 50% 以上。盡管如此,其他機器人公司也沒有意愿接手 Rethink Robotics,其中一項原因就在于 Rethink Robotics 缺乏大量采用的客戶,也就是說,頂著 MIT 或優異技術光環不見得就能換來順利的商業化進展。

圖丨Rethink Robotics(來源:Rethink Robotics )

而波士頓動力同樣是一家明星級公司,似乎也顯示出工程技術走在產品開發之前的問題,創始人同樣都是學術派創業者,Marc Raibert 曾是麻省理工學院和卡內基梅隆大學的教授。波士頓動力機器人的用途是什么?商業計劃又是什么?一直是行業內為這家公司憂心的地方。

不過,在這陣子波士頓動力似乎有了不小的轉變,密集曝光機器人視頻,Marc Raibert 也開始透露一些技術和商業細節。“我們‘最近’雇用了商務拓展(business development)的員工,該同仁之前在無人機公司大疆待過,”Marc Raibert 說。

“今日機器人科技已經有不少的進展,但仍不是我們想要的那樣,所以我的工作就是持續推動機器人發展,但同時也尋找一些好的、可能的應用。目前已經在跟幾家有潛力的客戶接觸,例如建筑公司、保全、市政安全如警察、消防機關,以及送貨,我不知道自動駕駛準備好沒,一旦自動駕駛可以送貨到客戶家,機器人如 Spot 就能把貨物從車上搬下來,送到客戶家門前。”

另外,對于 SpotMini 怎么在工地實現自動導航、自動移動,主要是系統中有一個自動導航層、一個避障層(an obstacle avoidance layer),機器人通過攝像頭搜集數據,并且對應事先預載的地圖信息,了解環境。波士頓動力也開發了遙操作(tele-operation)模式,讓人類在遠端觀看機器人傳回的實時影像并且操作。

圖 | 去年10月13日公布視頻中,SpotMini 在建筑工地視察 (來源:波士頓動力)

Spot 機器人目前只有搭載攝像頭,但有與客戶討論使用激光雷達(Lidar),而 Atlas 則是使用了 Lidar。但他也強調,這都是可調整的,因為波士頓動力是以平臺為出發,用戶依照需求決定是否使用。

他也透露,一個波士頓動力使用的技術是大量數據驅動的設計(a lot of data driven design),所以當他們設計一個新機器人時,使用與物理整合的數字模擬,但也使用了先前機器人的數據,另外采用 3D 打印,讓組件可以更小、更輕。

波士頓動力每回發的視頻都令人驚艷,但實際上,機器人的能力真的已經如此強大了嗎?Marc Raibert 很誠實地表示,“影片是展現最好的一面(the very best behavior),而不是平均值或是特定值”,例如前幾天發表的三連跳影片,“大概是嘗試了 22 或 23 次左右的成果”,之后當機器人動作變得協調之后,成功率接近 90%。

準備商業化是來自軟銀的壓力?

從波士頓動力近期一連串的舉動,這不論是一種營銷手段,或是要讓有機器人需求的公司想上門合作,可以看出其開始轉向商業布局的企圖心,機器人業內就傳出,能讓波士頓動力這群技術狂熱分子開始重視商業化,可能跟大股東 SoftBank 給予的壓力有關。

(來源:麻省理工科技評論)

2017 年中旬 SoftBank 從 Google 母公司 Alphabet 買下了波士頓動力。當時就盛傳 Google 賣掉波士頓動力跟其商品難以量產、變現有關。Alphabet 在 2013 年收購了波士頓動力,最初波士頓動力的機器人是鎖定軍事用途,但美國軍方對于將機器人用于戰場上仍有諸多疑慮,包括機器人音聲過大、難在戰場上維修等,因此軍事領域并無法為波士頓動力帶來實際上的營收,而 Google 與波士頓動力團隊在技術研發跟賣產品之間產生矛盾,因此 Google 便打算出售波士頓動力,一度傳出日本豐田汽車有意接手,后來由已經有 Pepper 機器人的 SoftBank 買下,此樁交易案除了波士頓動力之外,一同被賣的還有源自東京大學的 Schaft 雙足機器人。

圖|去年10月12日最新公布視頻中,Atlas 完成三連跳(來源:Youtube)

去年《日經新聞》曾報道,負責 Pepper 機器人研發及銷售的 Softbank Robotics 持續陷入虧損,已于 2017 年 3 月底陷入“資不抵債”,也就是債務超過資產的局面,Pepper 在 2015 年 6 月開始銷售,但獲利能力惡化,無法有效吸收研發費用,導致虧損連連。

“機器人不賺錢”,一直是許多機器人公司的痛苦,盡管前景看似頗為繁榮,但企業多處于觀望階段,包括期待機器人的功能更多、價格更低等。因此波士頓動力也得面臨變現的問題,如果波士頓動力仍無法盡快創造收入,可能就會面臨再度被出售的動蕩。

不過,目前看來,作為平臺商倒不失為一個可行的策略,由于波士頓動力的研發及技術能力堪稱相當優秀,Marc Raibert 也表明愿意為客戶滿足定制化的需求,通過建立生態系召集第三方合作伙伴,不論是通過技術服務、專利授權,應該可以吸引一些有特殊需求的企業。

去年 Marc Raibert 提出了一個看法:機器人將比互聯網還大,互聯網提供了大眾一個知識接觸的管道,但是并沒有給予人們接觸真實世界的機會,機器人加上互聯網,可以讓人類操控、拿取實體東西,也就是增加了一個維度。毫無疑問,未來機器人進入真實世界的比例只會增加,只是波士頓動力能否等到機器人比互聯網還大的那一天到來,將是這家明星公司的挑戰。


編輯:z0011
圖片新聞
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