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波士顿动力公司的机器人如何学会跳舞
2021年06月09日    阅读量:1627    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

到目前为止,您可能已经看过波士顿动力公司最新的病毒式视频,其中 Atlas、Handle 和 Spot 机器人随着 The Contours 的“Do You Love Me?”跳舞。如果您还没有,或者您想再次观看,请在此处观看。


分享视频后,我收到的最常见问题之一是:机器人是如何成为如此出色的舞者的?好吧,我们现在有更多关于 Atlas 和 Spot 的信息中国机械网okmao.com


Adam Savage and Tested 发布了一段视频,深入了解RBR50 公司的 Choreographer 软件。你可以观看上面的视频。正如波士顿动力工程师在视频中所说,Choreographer 软件类似于视频编辑或动画软件。它的工作原理是将 Spot 的预编程动作拖放到时间线上。


该视频描述了 Spot 可以执行的一些动作,包括身体、步伐、动态过渡和跪姿动作。在每个类别中,都有可以拖到时间线上的运动子类别。


他们在视频中提到的一个例子是“Running Man”动作,我们现在已经看到 Spot 多次这样做了。“每一步都是一步,”波士顿动力公司说。“你为那一步调整变量,复制并粘贴它,将它拖到你的时间线中,然后将它与其他东西结合起来。”


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至于阿特拉斯,学跳舞就更复杂了。IEEE Spectrum对波士顿动力公司的工程副总裁 Aaron Saunders 进行了一次精彩的采访,内容涉及挑战以及如何需要人类舞者。来自 IEEE:


“我们首先与舞者和编舞家合作,通过编排和组装一套舞蹈来为舞蹈创造一个初步概念。挑战之一,尤其是 Atlas 的核心挑战,是调整人类舞蹈动作,以便它们可以在机器人上表演。为此,我们使用模拟快速迭代运动概念,同时征求编舞者的反馈,以达到 Atlas 有能力和速度执行的行为。这是非常反复的——他们真的会跳出他们想让我们做的事情,工程师们会看着屏幕说“那会很容易”或“那会很难”或“这让我感到害怕”。然后我们会进行讨论,在模拟中尝试不同的事情,并进行调整以找到我们可以在 Atlas 上执行的兼容移动集。


“在整个项目中,随着我们构建工具,创建这些新舞蹈动作的时间框架越来越短,例如,最终我们能够使用该工具链在短短一天内创建 Atlas 的芭蕾舞动作之一,我们拍摄的前一天,它奏效了。所以它不是手工编写或手工编码的,它是关于拥有一个管道,让你可以采取不同的动作,你可以通过各种不同的输入来描述,并将它们推送到机器人上。”


桑德斯还描述了阿特拉斯的舞蹈动作是如何控制的:“阿特拉斯目前的舞蹈表演混合使用了我们喜欢称之为反射控制的东西,这是对力量做出反应、在线和离线轨迹优化以及模型预测控制的组合。我们利用这些技术是因为它们是解锁真正高性能东西的可靠方式,而且我们了解如何真正地使用这些工具。就我们可以用它们做什么而言,我们还没有找到路的尽头。”


波士顿动力机器人跳舞


亚利桑那州立大学的 Heni Ben Amor 是 Ira A. Fulton 工程学院的助理教授,专门研究机器学习和人机交互。他说与阿特拉斯舞蹈相关的技术并不新鲜。但在这种情况下,复杂性是无与伦比的。


“结合编舞的艺术性,这导致了令人印象深刻的机器人能力展示,”他说。


本·阿莫尔说,模仿舞者的编舞有木偶戏的成分,但保持身体稳定是等式的主要部分。“机器人必须考虑如何驱动电机,这样它才能在太空中产生自己的动作。”


“他们没有做出长期的自主决定。他们正在做出短期决定,使他们能够重现他们在他们所表演的空间中所展示的内容。”


“即使没有任何学习或人工智能,也很难夸大这一成就的质量,”本·阿莫尔说。“如此复杂的人形机器人,以这种流动性和优雅程度进行控制,是无与伦比的。”


Ben Amor 的研究是机器学习方法,可实现物理、人际交互。“我设想下一阶段将开发能够直接与人类互动的特技机器人。”


“蜘蛛侠在现实生活中跳跃将使机器人更接近人类,”本·阿莫尔说。“总有一天,波士顿动力公司的年度发布将与人类舞者合作并表演优雅的芭蕾舞。”


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