黃珊

Spot是波士頓動(dòng)力第一 個(gè)平臺(tái)化的產(chǎn)品

Spot 機(jī)器狗是著名機(jī)器人公司 Boston Dynamics（波士頓動(dòng)力） 最廣為人知的產(chǎn)品之一，也是該公司探索將先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)商用化的第一款產(chǎn)品。

2019 年下半年宣布商用不到 8 個(gè)月，現(xiàn)在，Boston Dynamics 為其升級(jí)到了 2.0 版本：軟件功能的更新頗具亮點(diǎn)，硬件上的改進(jìn)主要體現(xiàn)在處理濕滑的表面上有了更好的表現(xiàn)，而且對(duì)樓梯有了更好的理解。

根據(jù) Boston Dynamics 官網(wǎng)對(duì)于 Spot2.0 的介紹，該產(chǎn)品現(xiàn)在具有更高的自主性，同時(shí)在通信、導(dǎo)航、有效載荷等功能上都有提升，并且更便于開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行編程。

Boston Dynamics 一直表示，Spot 會(huì)被打造成一個(gè)模塊化的平臺(tái)產(chǎn)品，而不是只能在單一的場(chǎng)景下解決特定的任務(wù)。

正如此 Boston Dynamics 創(chuàng)始人 Marc Raibert 在接受媒體采訪時(shí)表示：“我們要從技術(shù)研發(fā)公司變?yōu)楫a(chǎn)品公司，Boston Dynamics 目標(biāo)是成為機(jī)器人界的 Android?！蓖ㄟ^(guò)開(kāi)放應(yīng)用程序編程接口，合作伙伴可以在 Boston Dynamics 的產(chǎn)品中加上自己開(kāi)發(fā)的應(yīng)用，擴(kuò)充機(jī)器人多樣功能。比如讓使用者能夠增加硬件及軟件，也就是通過(guò)實(shí)體的串連設(shè)計(jì)，使用者能夠在機(jī)器人上增加各種他想要的功能，比如攝像頭、無(wú)人機(jī)的 landing Pad 等。

從 2.0 版本的更新來(lái)看， Boston Dynamics 正在朝著該目標(biāo)加速邁進(jìn)，而且看得出來(lái)，這家以硬件上的動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)一騎絕塵的公司，在考慮商業(yè)落地之后，對(duì)軟件的重視程度又有上升。

5 大更新，自主導(dǎo)航成亮點(diǎn)

Boston Dynamics 列出了 5 項(xiàng)更新重點(diǎn)，分別是自主導(dǎo)航 API、移動(dòng)性能、有效載荷、平臺(tái)和其他擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)人員功能。

自主導(dǎo)航 API 聽(tīng)起來(lái)或許沒(méi)有讓機(jī)器狗更好地爬樓梯那么令人興奮，但極大擴(kuò)展了 Spot 的自主導(dǎo)航能力，與 Boston Dynamics 讓 Spot 完成商業(yè)應(yīng)用的愿景一致：Spot 的應(yīng)用場(chǎng)景將包括借助其強(qiáng)大的四足系統(tǒng)自主巡邏或者遞運(yùn)貨物。

自主導(dǎo)航 API 的更新涉及兩個(gè)部分，一個(gè)是名為“GraphNav API”：在此前版本中，該功能稱(chēng)為 Autowalk，但在 2.0 版本中，開(kāi)發(fā)者可以訪問(wèn) Autowalk 背后的高級(jí)自主導(dǎo)航行，并跟蹤機(jī)器人在較大范圍找那個(gè)的位置。開(kāi)發(fā)者還可以自主記錄、編輯地圖并將其上傳到導(dǎo)航系統(tǒng)中。

另一個(gè)部分則是“Missions API”：此 API 用于對(duì)自主操作進(jìn)行開(kāi)放性編程，Missions API 能與 GraphNav API 一起使用，將以允許用戶(hù)實(shí)現(xiàn)更高的代碼集成度，可用于自定義傳感器和命令源。

頭部伸出的手臂可以進(jìn)行開(kāi)門(mén)動(dòng)作

Boston Dynamics 的首席機(jī)器人工程師 Zack Jackowski 對(duì)外媒 IEEE Specturm 表示：“我們對(duì) Spot 的愿景一直是將其打造為移動(dòng)平臺(tái)。Spot 所作的就是可靠地將用戶(hù)關(guān)心的貨物送達(dá)目標(biāo)位置，隨著這個(gè)自主導(dǎo)航 API 的發(fā)布，我們終于實(shí)現(xiàn)了這件事?！?/p>

到目前為止，Spot 的自主性仍然基于一定程度的人工強(qiáng)化和復(fù)現(xiàn)上。用戶(hù)需要先通過(guò)手動(dòng)操作（通過(guò)平板電腦和操縱桿）驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，Spot 才能夠記住并自主導(dǎo)航該特定路線，如果在自主導(dǎo)航過(guò)程中出現(xiàn)了新的障礙，需要對(duì) Spot 進(jìn)行重新規(guī)劃。

這個(gè)優(yōu)勢(shì)既會(huì)使 Spot 與其它機(jī)器人平臺(tái)區(qū)分開(kāi)來(lái)，但是即使是對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行這種設(shè)置也不是一件容易的事。對(duì)此，Boston Dynamics 創(chuàng)始人 Marc Raiber 表示：“我希望在大家眼中我們是一家移動(dòng)平臺(tái)公司，這也是我們對(duì)自己的定位。但隨著我們最近在 Spot 上作的這一輪工作，適用范圍已得到擴(kuò)大，這種移動(dòng)性更容易獲得。”

這款機(jī)器人現(xiàn)在還可以通過(guò)基于決策樹(shù)進(jìn)行編程，以便用戶(hù)可以將導(dǎo)航、感測(cè)和動(dòng)作命令組合為一系列有用的行為。2.0 更新不僅讓 Spot 具備了負(fù)載的能力，還提供了幾種將有效載荷與機(jī)器人智能集成的方法，從而使系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的功能。

“我們正在嘗試作無(wú)聊的事情”

Spot 2.0 版本還包括一些重要的運(yùn)動(dòng)能力升級(jí)，可以幫助 Spot 在光滑的表面上更具靈活性，并且能夠上樓梯，這對(duì)于 Spot 在其第一個(gè)商業(yè)部署環(huán)境——建筑工地——是很好的提升。

一些建筑工地有著非常光滑的高度拋光混凝土地板。如何在這種地面上避免滑倒或者滑倒后自行恢復(fù)，一直是 Boston Dynamics 試圖解決的問(wèn)題。

Spot 用于監(jiān)控建筑工地

“事實(shí)證明，機(jī)器人身處建筑工地時(shí)，不能只是四處張開(kāi)腿。” Jackowski 解釋說(shuō)：“人類(lèi)滑倒時(shí)，人類(lèi)需要認(rèn)清自己正在滑倒，在你的腿還沒(méi)滑出之前，你已經(jīng)要滑倒?！?p>

新冠疫情期間，新加坡碧山宏茂橋公園的 Spot 會(huì)巡邏兵反復(fù)播放保持適當(dāng)社交距離的提醒

對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，理想情況下，機(jī)器人應(yīng)該能夠理解它正在行走的表面的類(lèi)型，并調(diào)整其移動(dòng)方式以最大程度地減少滑動(dòng)。但這一點(diǎn)特別棘手，因?yàn)?Spot 的 “小腿” 沒(méi)有電機(jī)或傳感器，但是現(xiàn)在控制系統(tǒng)可以在管理濕滑表面的同時(shí)，將滑倒幅度降到最低。

在爬樓梯的表現(xiàn)上，Spot 2.0 現(xiàn)在可以將樓梯準(zhǔn)確識(shí)別為樓梯，而非怪異的山丘，并應(yīng)用一些基本的語(yǔ)義知識(shí)來(lái)估算樓梯幾何特征，從而使樓梯攀爬更加安全和可靠。例如，Spot 現(xiàn)在明白了樓梯通常會(huì)有規(guī)律地間隔開(kāi)來(lái)，這意味著它可以將樓梯模型擬合到其映射和傳感器數(shù)據(jù)中，并且可以更好地判斷腿部的安全放置位置。

Raibert 認(rèn)為，對(duì)樓梯處理能力的改進(jìn)還將幫助 Spot 應(yīng)對(duì)一些對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)頗為棘手的樓梯，特別是 Spot 的傳感器還難以識(shí)別的帶有格柵的樓梯和開(kāi)放式樓梯。從此前炫技式的后空翻到僅僅關(guān)注到爬樓梯這一尋常動(dòng)作的諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題，Boston Dynamics 顯然想要讓作為首款商用產(chǎn)品的 Spot 在商業(yè)使用上更接地氣一些。

Raibert 說(shuō)：“我們真正專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)能夠可靠地執(zhí)行常規(guī)任務(wù)的機(jī)器人?！?Jackowski 也表示，這聽(tīng)起來(lái)不是最令人興奮的目標(biāo)，特別是考慮到 Boston Dynamics 最為人所道和最擅長(zhǎng)的技術(shù)，但與后空翻相比，這個(gè)目標(biāo)更困難也更重要。

“我從加入到 Boston Dynamics 開(kāi)始，從事了很多非常酷的動(dòng)力學(xué)研究工作，但是從機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)看，讓機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)揮作用并真正具有實(shí)用價(jià)值所涉及到的問(wèn)題同樣有趣，而在許多情況下更具挑戰(zhàn)性?！?/p>

Raibert 也同意這一點(diǎn)?！肮镜臍v史就是嘗試做不無(wú)聊的事情，但我們正在挑戰(zhàn)這個(gè)新的方向——做無(wú)聊的事情，結(jié)果可能也是無(wú)聊的，但這正是人們的需求。但他也強(qiáng)調(diào)，Boston Dynamics 會(huì)繼續(xù)從事先進(jìn)并且酷炫的研究，只不過(guò)這些不會(huì)是 Spot 2.0 的重點(diǎn)。

下一步： Spot 擁有頭戴式手臂

根據(jù) IEEE Specturm 的報(bào)道，Spot 接下來(lái)的一個(gè)醒目改動(dòng)，將是在自己的頭上加一個(gè)手臂。

Raibert 預(yù)計(jì)頭戴式操作手臂版本的 Spot 將于今年某個(gè)時(shí)候上市，這將使各種瘋狂的新應(yīng)用成為可能。此前的機(jī)器人曾經(jīng)在視頻中演示過(guò)開(kāi)門(mén)的用途。

“操作手臂會(huì)帶來(lái)許多新的功能和特性，而且難度不小。我們正在為此努力，特別是軟件部分會(huì)很酷，其中一些功能將通過(guò)云端 AI 來(lái)實(shí)現(xiàn)。”他說(shuō)。“我希望將機(jī)器人提供給任何人，” Raibert 說(shuō)?！拔覀儸F(xiàn)在的目標(biāo)之一就是找出哪些它可以做，哪些它做不了，不僅會(huì)面向成熟的領(lǐng)域和客戶(hù)，例如檢查煉油廠或發(fā)電廠，而且還會(huì)開(kāi)拓更多的可用性?！?/p>

不過(guò)到目前為止，我們?nèi)匀徊恢?Spot 的價(jià)格。Raibert 唯一透露的是：“我們正在努力降低成本”?，F(xiàn)在，由于新冠疫情的爆發(fā)，大約有 35 個(gè) Spot 被 Boston Dynamics 的工程師帶回家中，以繼續(xù)在新冠肺炎疫情期間保持生產(chǎn)和測(cè)試。（綜合整理報(bào)道）（編輯/多洛米）