Atlas của Boston Dynamics: Cuộc cách mạng robot đột phá

Boston Dynamics đã một lần nữa đẩy ranh giới của robot với cuộc biểu tình mới nhất của họ về Atlas, robot hình người của họ. Trong một video lan truyền thu hút sự chú ý của thế giới, Atlas thể hiện những phong trào giống như con người đáng chú ý, bao gồm các kỹ năng đột phá ấn tượng. Sự hợp tác này giữa Boston Dynamics và Viện Robot và AI đại diện cho một bước nhảy vọt đáng kể trong sự di chuyển và sự khéo léo của robot.

Từ đi bộ đến Breakdance: Phạm vi chuyển động đáng kinh ngạc của Atlas

Atlas đã phát triển vượt xa khả năng di chuyển cơ bản để thể hiện một tiết mục đáng chú ý của các phong trào phức tạp mà đối thủ của con người. Robot giờ đây có thể thực hiện các động tác đột phá ấn tượng, bao gồm cả máy xay cà phê nổi tiếng, nơi nó quay chân quanh cơ thể trong khi cân bằng trên một tay. Đây không chỉ là một thói quen được lập trình sẵn, các Atlas cho thấy sự nhanh nhẹn thực sự, chuyển đổi trơn tru giữa các động tác khác nhau với sự lưu động trước đây là không thể đối với robot.

Ngoài sự đột phá, Atlas thể hiện một loạt các phong trào thể thao: bò trên tất cả bốn chân với sự tự nhiên đáng ngạc nhiên, thực hiện các cuộn và bánh xe phía trước, và thậm chí duy trì các tay vịn hoàn hảo. Mỗi chuyển động này đòi hỏi sự cân bằng chính xác, sự phối hợp giữa nhiều khớp và trọng lượng động chuyển đổi trong lịch sử mà lịch sử đã cực kỳ khó khăn đối với các robot hai chân để vượt qua.

Điều làm cho những thành tựu này đặc biệt ấn tượng là cách chúng kết hợp để tạo ra các chuỗi chuyển động trông tự nhiên. Thay vì những chuyển động cơ học, giật, chúng ta mong đợi từ robot, Atlas di chuyển với chất lượng hữu cơ làm mờ ranh giới giữa máy móc và chuyển động của con người. Điều này thể hiện một sự thay đổi cơ bản trong di động robot, nơi máy móc giờ đây có thể tái tạo không chỉ chức năng mà còn cả ân sủng của chuyển động của con người.

Công nghệ đằng sau các động tác: AI và chuyển động bắt giữ

Những bước nhảy ấn tượng của Atlas không chỉ được lập trình từng bước, họ là kết quả của các hệ thống học tập tinh vi kết hợp dữ liệu chuyển động của con người với trí tuệ nhân tạo tiên tiến. Quá trình bắt đầu với các vũ công của con người mặc bộ đồ bắt chuyển động để ghi lại dữ liệu chuyển động chi tiết. Thông tin chuyển động của con người này đóng vai trò là mẫu ban đầu cho mô hình học tập của Atlas.

Từ điểm khởi đầu này, việc học tập củng cố tiếp quản. Loại học máy này cho phép Atlas thực hành các phong trào nhiều lần, thực hiện các điều chỉnh nhỏ mỗi lần để cải thiện hiệu suất dựa trên các số liệu thành công. Thông qua hàng ngàn lần lặp trong mô phỏng và thực hành vật lý, Atlas tinh chỉnh các chuyển động này cho đến khi chúng có thể được thực hiện với độ chính xác đáng chú ý.

Cách tiếp cận này thể hiện một sự thay đổi cơ bản trong cách robot học các nhiệm vụ phức tạp. Thay vì các kỹ sư lập trình rõ ràng mọi góc độ chung và thời gian chuyển động, Atlas về cơ bản học bằng ví dụ và thực hành, nhiều người giống như một con người. Phương pháp này cho phép các chuyển động thích ứng, tự nhiên hơn và cho phép robot phát triển một tiết mục khả năng rộng hơn so với thực tế với các phương pháp lập trình truyền thống.

Sự hợp tác của Viện Động lực học Boston đã tăng tốc rõ ràng sự phát triển này, kết hợp chuyên môn về robot vật lý với các kỹ thuật AI tiên tiến để tạo ra các khả năng chuyển động mà không lĩnh vực nào có thể đạt được một mình.

Điện phát triển: Thông số kỹ thuật phần cứng nâng cao của Atlas

Việc lặp lại mới nhất của Atlas đại diện cho một sự tiến hóa quan trọng trong thiết kế phần cứng. Đứng ở độ cao 4 feet 11 inch và nặng 196 pound, phiên bản này hoàn toàn điện, một sự khởi đầu chính từ các mô hình thủy lực trước đó. Sự chuyển đổi sang hoạt động điện này cung cấp kiểm soát chính xác hơn trong khi giảm các yêu cầu bảo trì và các vấn đề rò rỉ tiềm ẩn liên quan đến hệ thống thủy lực.

Atlas tự hào có 28 độ tự do của thuật ngữ robotics về số lượng chuyển động độc lập mà nó có thể tạo ra cho phép các chuyển động cực kỳ phức tạp. Mức độ phát âm cao này là những gì cho phép sự linh hoạt và phạm vi chuyển động giống như con người của nó. Với tốc độ tối đa 5,6 dặm / giờ (khoảng 8,2 feet mỗi giây), Atlas có thể di chuyển với tốc độ đi bộ nhanh.

Khả năng cảm giác của robot cũng ấn tượng không kém, kết hợp các hệ thống tầm nhìn và âm thanh nổi tiên tiến để tạo ra nhận thức chi tiết về môi trường của nó. Thông tin cảm giác này cung cấp vào hệ thống điện toán và điều khiển tùy chỉnh để xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định chuyển động trong thời gian thực.

Có lẽ đáng chú ý nhất, thế hệ Atlas mới này thể hiện sức mạnh và sự khéo léo đôi khi vượt quá khả năng của con người, đặc biệt là về tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng và tính linh hoạt chung. Những tiến bộ phần cứng này tạo ra nền tảng vật lý làm cho các tiết mục chuyển động ấn tượng của Atlas có thể.

Giá cao của sự đổi mới

Tạo ra một robot tiên tiến như Atlas đi kèm với các chi phí đáng kể phản ánh nghiên cứu, vật liệu và kỹ thuật tiên tiến cần thiết. Mặc dù Boston Dynamics không công khai tiết lộ mức giá chính xác, các chuyên gia trong ngành ước tính rằng mỗi đơn vị ATLAS có giá từ 500.000 đến 1 triệu đô la để sản xuất vào năm 2025.

Chi phí cao này bắt nguồn từ một số yếu tố: các thành phần được thiết kế tùy chỉnh không được sản xuất hàng loạt, đầu tư nghiên cứu và phát triển sâu rộng và tích hợp các công nghệ tiên tiến. Atlas sử dụng các vật liệu chuyên dụng cân bằng sức mạnh với các cân nhắc trọng lượng và các hệ thống điện toán của nó đòi hỏi sức mạnh xử lý đáng kể để tính toán chuyển động thời gian thực.

Điều quan trọng cần lưu ý là Atlas vẫn chủ yếu là một nền tảng nghiên cứu chứ không phải là một sản phẩm thương mại. Hyundai đang mua robot động lực học Boston cho mục đích nghiên cứu và phát triển, với chi phí cho thuê hàng năm ước tính trong phạm vi sáu con số. Cách tiếp cận này cho phép công ty duy trì mối quan hệ chặt chẽ với người dùng trong khi tiếp tục tinh chỉnh công nghệ.

Như với hầu hết các công nghệ, các chi phí này có thể sẽ giảm theo thời gian khi thang đo sản xuất và công nghệ thành phần trưởng thành. Những gì có vẻ tốn kém ngày nay có thể trở nên dễ tiếp cận hơn trong tương lai, có khả năng mở ra các ứng dụng mới khi tỷ lệ giá trên khả năng được cải thiện.

Ngoài giải trí: Các ứng dụng trong thế giới thực

Trong khi robot đột phá tạo nên các video hấp dẫn, các công nghệ được thể hiện bởi Atlas có ý nghĩa thực tế sâu rộng. Sự nhanh nhẹn, khả năng thích ứng và khả năng chuyển động giống con người hướng tới các ứng dụng trong thế giới thực có ý nghĩa có thể biến đổi các ngành công nghiệp khác nhau.

Một trong những lĩnh vực hứa hẹn nhất là ứng phó khẩn cấp. Khả năng của Atlas để điều hướng địa hình đầy thách thức và thao túng các vật thể có thể khiến nó trở nên vô giá trong các tình huống thảm họa trở nên nguy hiểm đối với người ứng dụng của con người. Robot có khả năng vào các tòa nhà bị sụp đổ, điều hướng qua các mảnh vụn hoặc xử lý các vật liệu nguy hiểm với ít rủi ro hơn các đội của con người.

Sản xuất đại diện cho một biên giới khác nơi Atlas đã xâm nhập. Kể từ cuối năm 2024, Atlas đã trải qua các thử nghiệm trong nhà máy xe của Tập đoàn Motor của Hyundai. Khả năng di chuyển của robot qua các môi trường được thiết kế cho con người, cầu thang, điều động qua không gian chật hẹp và sử dụng các công cụ tiêu chuẩn, nó phù hợp với các thiết lập sản xuất mà không yêu cầu thiết kế lại cơ sở rộng.

Công nghệ đằng sau Atlas cũng có thể thúc đẩy các bộ phận giả và thiết bị hỗ trợ, vì những hiểu biết thu được từ việc tạo ra phong trào robot tự nhiên như vậy có thể giúp phát triển các giải pháp di động tốt hơn cho người khuyết tật.

Khi Atlas và các robot tương tự tiếp tục phát triển, chúng ta đang chứng kiến ​​giai đoạn đầu của những gì có thể trở thành một công nghệ biến đổi của các công nghệ có thể hoạt động liền mạch trong thế giới của chúng ta thay vì yêu cầu chúng ta thích nghi thế giới để phù hợp với chúng.