小米CyberOne与特斯拉Optimus：人形机器人市场的新星与老将的较量
前言2022年8月11日，小米的雷军发布了（铁达）全尺寸人形机器人，2022年9月，马斯克将发布特斯拉人形机器人擎天柱（ Prime）。这两款产品让略显休眠的人形机器人市场引起了不小的轰动。
小米人形机器人铁达()将于2022年8月11日发布
雷军和马斯克实际上是人形机器人市场的后来者。排在他们前面的有两家著名的仿人机器人公司：日本本田公司的ASIMO和美国波士顿动力公司的ATLAS。这两家公司早已在人形机器人领域发力。 30年后，他们都遭遇了中年危机。 Asimo于2022年3月宣布消亡，波士顿动力公司已被谷歌、软硬件、现代等不同公司三次收购。难道就无法摆脱“长江后浪推前浪，前浪死在沙滩上”的命运吗？南瓜先生简单总结了结论：过去30年，仿人机器人市场一直是一个不断投入、没有产出的行业。商业利益没有回报，连谷歌这样的公司也承担不起。
特斯拉人形机器人 Prime（）预计2022年9月发布
马斯克的特斯拉是谁？他目前是世界首富。 2022年1月，他的财富超过3000亿美元（近2万亿元人民币）。他拥有特斯拉、Space X太空探索技术公司、Star Link等公司。每家公司都是行业领导者。
另一方面，小米凭借手机进入了世界500强。 2022年，其创始人雷军以117亿美元的财富位列“2022福布斯全球亿万富豪榜”第163位。所以我们不得不为小米闯入人形机器人赔钱的赛道而喝彩。相信小米也看到了人形机器人背后的技术价值。通过它孵化的技术将为小米汽车等产品注入澎湃动力。
更进一步，让我们回到今天的主角：波士顿动力公司（ ）。
一、波士顿动力发展简史
作为一家发展了30年的公司，其发展路上有太多值得书写的事件。我们简单总结一下：
波士顿动力公司创始人：马克·雷伯特
波士顿动力公司的早期发展得益于美国军方的资助。该公司的著名产品波士顿机器狗是由美国国防高级研究计划局（DARPA）资助、为美军开发的四足机器人。
波士顿动力公司在七年内更换了三次所有者。主要原因是该公司的机器人一直无法商业化。研究专家表示，波士顿动力公司似乎一直在尝试两条不同的道路。一条是围绕Spot和该类型机器人的商业路径，另一条是完全围绕Atlas的独立技术研究路径。
2、波士顿动力机器人发展史
早期（1980~1995），波士顿动力公司创始人马克·雷伯特与卡内基梅隆大学、麻省理工学院合作进行基础技术研究，开发了一些单足、双足和四足机器人。 。
波士顿动力早期机器人
波士顿动力早期机器人
波士顿动力早期机器人
波士顿动力机器人发展简史
波士顿动力四足机器人
人们第一次对波士顿动力感到惊叹，是在2008年发布的大狗被“虐待”视频时。话不多说，直接看图：
2008 年波士顿动力大狗稳定性测试
稳定性测试，动作粗暴，外观不好看
机器狗项目由美国国防发展研究计划局资助。希望开发出一种能够承载重物、能够在传统机械车辆无法行驶的崎岖地形上与士兵协同作业的机械骡子。
它没有轮子或履带，但使用四个机械腿来移动。机械腿上有各种传感器，包括关节位置和接触地面的部分。它还具有激光陀螺仪以及立体视觉系统。
机械狗长一米，高0.7米，重75公斤，几乎和小骡子一样大。它能以每小时5.3公里的速度穿越崎岖地形，承载重量为154公斤。它可以攀爬高达 35 度的斜坡。
2012年四足机器人LS3
LS3是波士顿公司继Big Dog之后于2012年推出的一款新型四足机器人。主要用于帮助士兵运输物品。如果燃料充足，它可以行走32公里。它可以自动跟随士兵并完全自主导航。设置目的地，根据 GPS 信号定位并实时避开障碍物。与大狗相比，LS3体型更大，负载能力更强，移动速度更快，实用性大大提高。
在实战测试中，由于噪音极大（燃油发动机）、使用时间有限等难以克服的实际问题，大狗最终没有购买。
阿富汗战场上用驴运输物资
阿富汗战场上用驴运输物资
波士顿动力第一代 Big Dog
Wild Cat野猫机器人前身是2013年的猎豹机器人。
猎豹机器人 28 英里/小时（48 公里/小时）
全身布满电缆的猎豹机器人在实验室里可以达到每小时48公里的速度。野猫机器人也完全继承了这个速度。它在户外时速可以达到32公里，具有多种运动姿势，包括小跑、跑步、跳跃、快速奔跑，并且具有非常高的平衡度。它声称是世界上最快的四足机器人。
2015年四足机器人SPOT
Spot是波士顿动力公司2015年推出的一款四足机器人，高约0.94米，重约75公斤。它可以承载45公斤的有效负载进行自由移动或奔跑，并具有抓取或攀爬的能力。坡能力出色，是波士顿机器人中最安静的一个。
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Spot Mini 稳定器怎么样？
现货迷你，你在看什么？我看你干嘛？
现货迷你舞
现货 迷你拉车
它于2017年推出，重量仅为25公斤，是波士顿四足家族中最灵活的机器人。它也像 Spot 一样安静。迷你车有一对机械爪，可以用来开门和上下楼梯。非常简单，可以“拉”。它可以在办公室、户外和家里操作。目前它用于商业目的。
2.波士顿动力双足人形机器人
2009年，波士顿动力公司推出了人形机器人。这个站在机器人研究金字塔顶端的神奇“物种”进化迅速。当它第一次出现时，它的形象既不是人也不是鬼，在滚动的轨道上摆动着两条扭曲的长腿。之后不仅外观变得越来越酷，新的技能也不断刷新人类的认知。
2009初代
2009初代
早在2009年，波士顿动力公司的双足人形机器人原型就亮相。那时它只有两条腿，需要拖着缆绳在轨道上摇摆。这就是它的“虐待之路”的开始。 。
2013年原版Atlas原型机
2013年，开始呈现人形的Atlas原型机亮相。此时的阿特拉斯已经能够在碎石堆上行走，它所受到的“虐待”也变得更加残酷。它不仅要“金鸡独立”，还要经受住大的波动。的影响。
该视频发布两个月后，波士顿动力公司被谷歌收购。在人工智能领域，谷歌收购了一大批创新型初创公司，其中谷歌和波士顿动力公司备受业界关注，因为席卷了围棋界，而且是这个人工智能系统的创始人。收购完成后，谷歌随后终止了波士顿动力公司的军事合同。同时，此次收购也使得谷歌得以进军机器人产品领域。
Atlas于2016年推出
阿特拉斯“一百年的虐待可以带来力量”
阿特拉斯雪地行走
阿特拉斯雪地行走
到了2016年，也就是波士顿动力被谷歌收购后的第三年，我们熟悉的Atlas终于正式登场。它的外观和现在的跑酷、跳舞阿特拉斯没有什么区别。但此时的阿特拉斯还只是一个“婴儿”，还处于蹒跚学步的阶段。他走路摇摇晃晃，动作不一致，就像一个半夜走回家的醉汉。
下面的动态图将为您展示Atlas的惊人能力：
Atlas测试：基于二维码追踪物体
阿特拉斯测试：后空翻
Atlas测试：当然，不是每次都有效
阿特拉斯跳过障碍并不断爬台阶
阿特拉斯测试：管子泄漏
阿特拉斯跑酷怎么样？
Atlas户外测试：跳过障碍
Atlas测试：户外跑步
2020年，我学会了一项新技能：跳舞
看完Atlas的这些视频，你可能会觉得Atlas六年来并没有取得那么明显的进步。例如，2017 年，Atlas 能够在台阶之间跳跃并进行后空翻。一年后，它学会了同时跑和跳几个楼梯。在这样的成长轨迹下，阿特拉斯学习“跑酷”似乎是理所当然的事情。然而，Atlas实施这一系列行动的基本流程却发生了巨大的变化。
阿特拉斯和它的兄弟
最初的Atlas是由人类遥控来控制它的行走方向的。如果想让它完成某个挑战（比如跑酷或者跳舞等），就需要提前动态捕捉各种动作，然后将捕捉到的动作连接成可执行程序。此时Atlas只是机械地完成相应的任务，并没有与环境进行交互。
Atlas行动路径规划
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在 Atlas 的最新运行中，研究团队不再需要提前计划其行动。在跑酷之前，研究团队向Atlas提供了一张高级地图，大致描述了它的行动路线以及在相应位置应该采取的行动。 Atlas在跑酷时利用这些信息进行自我导航，它可以感知环境并根据实时感知的数据独立规划整个动作来完成挑战。
Atlas行动路径规划
Atlas执行的每个动作都源自其行为库中的动作模板，它可以根据目标情况自主地从行为库中选择相应的动作来执行。在跑酷过程中，Atlas的模型预测控制器（MPC）会调整其力量、姿势、动作时机等细节，以响应实时可能发生的各种因素，例如环境、脚部打滑等。这意味着研究人员不必针对 Atlas 的动作进行逐个细节的调整；它的控制器可以做到这一点。
Atlas行动路径规划
此外，MPC还允许Atlas跨越行为边界预测下一步行动。例如，当它知道这次跳跃之后是后空翻时，它可以自动创建从一种行为到下一种行为的过渡，使每一步都变得自然。变得连贯。
配备Atlas的TOF深度相机生成的点云图像
现在，Atlas可以利用头部的RGB摄像头和TOF深度传感器来获取更全面的环境信息。 TOF 深度传感器以每秒 15 帧的速度生成环境点云。点云是大量测距结果的集合。 Atlas获得环境点云后，其感知软件将使用一种称为多平面分割的算法从中提取平面并将其输入到地图系统中。 ，建立 Atlas 看到的不同物体的模型。
这相当于为Atlas构建了3D地图。 Atlas跑酷的过程中，就是基于这个模型来规划路径，计算每一步的落脚点。
Atlas计算机路径规划
3. 波士顿动力队
1、马克·雷伯特（Marc），波士顿动力公司创始人、机器狗之父
马克·雷伯特
“我热爱机器人，我的长期目标是让机器人像动物和人一样自由行动。在我看来，这需要全面的开发和设计，包括硬件、软件和运动行为。只有三者协调一致才能实现。”一个属于我自己的机器人。”
马克·雷伯特 (Mark ) 在 TED 演讲并展示 Spot 迷你机器狗
2017年，Mark 带着机器狗登上了TED舞台。这是雷伯特为数不多的露面之一。此前，他更喜欢躲在波士顿动力公司轻松获得数百万观看次数的视频后面。与商人相比，他更像是一位潜心学术的学者。小时候，我沉浸在机器人研究中，但当我再次抬头时，我的一生就这样过去了。
30年前，波士顿动力成立； 13年前，第一个机器人视频上传； 12年前，雷伯特开始出现在报纸和媒体的报道中； 3年前，他开始商业化并销售产品； 2020年，现货迷你机器狗开始接受订单。此时，雷伯特已经70岁了。
马克·雷伯特和双足人形机器人阿特拉斯
2022年8月15日，韩国现代汽车( Motor)与其收购的波士顿动力公司( )宣布联合成立BDAII(AI，波士顿动力人工智能研究所)。波士顿动力公司的创始人马克·雷伯特（Marc）是整个项目的负责人。
马克·雷伯特 (Marc ) 和 Spot mini
BDAII将是波士顿动力公司的一个独立机构，可以自由地专注于前瞻性研究路径，而不必担心机器人商业化方面长期存在的困难。虽然这些研究目前不具有直接的商业价值，但具有巨大的商业潜力。从某种角度来看，这些研究衍生的技术将在未来产生巨大的价值。
该研究所的四个核心技术工作领域是：认知人工智能（AI）、运动人工智能（AI）、有机硬件设计（ ）、机器人伦理与政策（ 和 ）。
2、双足机器人Atlas团队
Atlas团队负责人斯科特表示，Atlas是波士顿动力公司在液压驱动人形机器人领域十多年工作的巅峰之作，为团队提供了一个研究平台。 Atlas团队的工作就是推动平台不断突破极限，做他们能想象到的最疯狂、最激动人心的事情。
阿特拉斯团队负责人斯科特
与任何其他项目或实验一样，阿特拉斯从一瘸一拐到行走，再到学习跑酷，都是团队努力的结果。目前，Atlas团队有四个小团队，分别是软件团队、硬件团队、技术团队和运营团队。
Atlas团队正在录制双足机器人“跑酷”视频
对于波士顿动力的每个团队来说，他们发布的每一个视频都是他们过去几个月或一年所做工作的总结，代表着他们这段时间工作的新巅峰。因此，每当有视频要拍摄时，每个人都会参与其中。
为了让视频更好看，他们准备了四台Atlas机器人，其中两台作为“演示机器人”，外观尽量保持干净整洁，另外两台则作为“实验机器人”进行开发。并测试新的行为。大多数跌倒都在他的全身留下了疤痕。
用于测试新行为的 Atlas 机器人
结论
波士顿动力公司成立于 1992 年，第一次收购是在 2013 年被谷歌收购。四年后，即 2017 年，谷歌将波士顿动力公司出售给了软银集团。在软银旗下，波士顿动力公司的四足机器人Spot推出，相关的Spot套件为软银创造了超过3000万美元的收入。 2020年，软银将波士顿动力公司出售给现代汽车公司。
波士顿动力公司七年来的第三位所有者
波士顿动力公司在七年内更换了三次所有者。主要原因是该公司的机器人一直无法商业化。波士顿动力公司创始人雷伯特有句至理名言：“一款没有经过至少25年潜心研究的机器人产品是不足以实现商业化的。”
研究机器人对时间不敏感。波士顿动力公司历时30年研发出震惊世界的机器狗Spot和人形机器人Atlas，为智能机器人的未来开了个好头。希望像小米、特斯拉这样的后来者能够将这个行业发扬光大！
南瓜君关于人形机器人知识的系列文章，请打开专题查看：
1.如果你想了解更多关于阿西莫的详细内容，请阅读《阿西莫之死：孤独失败三十年后，黎明前倒在海滩上》
2、如果想看关于波士顿动力Atlas更详细的内容，请阅读南瓜先生的文章《波士顿动力：默默耕耘30年，多次被倒卖的老大哥》
3、铁达你并不孤单，深圳优必科技是国产人形机器人的先行者，其X早已在市场上遍地开花。请阅读南瓜先生的深度报道《Iel Da，你并不孤独》
4、如果您想了解小米仿人机器人铁达，请阅读《人形机器人——新技术赛道？》雷军：我刚学铁达走路，脚还不太稳。
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