3月19日，沉寂許久的波士頓動力（Boston Dynamics）公布旗下人形機器人Atlas的最新跳舞視頻，展示了驚人的靈活性和擬人化動作。一些街舞的地板動作讓人驚掉下巴，也引發(fā)了是不是真實的討論。
同一天，宇樹科技也發(fā)布了旗下新款機器人G1原地側(cè)空翻的視頻，并表示一年前的H1已經(jīng)實現(xiàn)全球首次電驅(qū)人形機器人原地空翻，這次G1挑戰(zhàn)了更高難度的原地側(cè)空翻。
無論是武林高手還是舞林高手，每一個動作上的突破都代表了這些人形機器人離我們更近一步。
為什么人形機器人都“愛跳舞”
想象一下，一個1.8米高的成年男性，在地上絲滑地做著爬行、跑步、翻筋斗等，中間還夾雜了一段街舞的地板動作。Atlas讓許多人看到了肉眼可見的進步。
據(jù)波士頓動力透露，這次展示的一系列動作都是基于動作捕捉技術(shù)，與強化學(xué)習(xí)策略結(jié)合的成果。簡單來說，就是跟拍特效一樣，讓真人穿上動捕服，做出各種動作，然后把這些動作數(shù)據(jù)“喂”給Atlas，讓它自己學(xué)習(xí)模仿。
它的背后，是一家名為“RAI Institute”的研究機構(gòu)，創(chuàng)始人正是波士頓動力的前任CEO馬克·萊伯特。
強化學(xué)習(xí)是一種通過試錯進行學(xué)習(xí)的方法，類似于人類和動物的學(xué)習(xí)方式，盡管耗時較長，但通過有效的模擬技術(shù)，可以在虛擬環(huán)境中加速學(xué)習(xí)過程。目前，它已經(jīng)成為人形機器人主流的訓(xùn)練方式。
比如，上個月宇樹科技官宣旗下人形機器人已經(jīng)更新開源全身運動數(shù)據(jù)集，并針對Unitree H1、H1-2、G1等人形機器人調(diào)整了運動捕捉數(shù)據(jù)，采用數(shù)值優(yōu)化方法，使其運動軌跡更加自然。
這也不是Atlas第一次展現(xiàn)舞姿。早在2020年，它就和波士頓動力旗下的四足機器人Spot和Handle輪式機器人一起組團跳了一支《Do You Love Me》的舞蹈。
如果再聯(lián)想到春晚上跳舞的宇樹H1，很多人好奇：現(xiàn)在的機器人公司是不是“人均”一個舞蹈培訓(xùn)班？
實際上，就像人類可以通過舞蹈或者武術(shù)來展示肢體的協(xié)調(diào)性，這些連續(xù)動作對機器人的運動控制、動態(tài)平衡和多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)等核心技術(shù)提出了極高要求，是檢驗技術(shù)成熟度的最佳場景。這些動作也并非只用于舞蹈或者武術(shù)，背后的技術(shù)可以遷移到很多領(lǐng)域。
比如宇樹H1上春晚扭秧歌，背后是AI驅(qū)動全身運動控制技術(shù)在做強支撐。借助AI，機器人可以“聽懂”音樂并實時調(diào)整動作，超越了傳統(tǒng)呆板的機械舞。
當(dāng)然，帶著點炫技的舞蹈本身就相當(dāng)吸睛，也是中外通用的“肢體語言”。
中國功夫 芭蕾舞都不在話下
去年11月，波士頓動力公司確實因獲得了一項名為“機器人編舞”的專利而引發(fā)科技界討論，這項專利也標(biāo)志著機器人技術(shù)和藝術(shù)表現(xiàn)之間的界限正在逐漸模糊。
這背后當(dāng)然得歸功于機器人訓(xùn)練方式的成熟，以波士頓動力為例，公開資料顯示他們的智能控制系統(tǒng)有三大核心技術(shù)：一是分布式計算架構(gòu)，每臺機器人既是執(zhí)行者也是觀察者，實時交換數(shù)據(jù)，可以一起學(xué)習(xí)彼此糾錯。與此相關(guān)的是誤差補償算法，當(dāng)某個機器人動作偏差超過2毫米時，系統(tǒng)會在0.03秒內(nèi)自動校正。
更重要的就是一套動作捕捉映射系統(tǒng)，可以把人類編舞師的動作用3D建模轉(zhuǎn)換成機器語言。據(jù)說每套舞蹈可以被拆分成3000多個動作節(jié)點，供機器人學(xué)習(xí)。然后，機器學(xué)習(xí)模型模擬不同機器人的動作幅度，從中篩選出合適的。
隨著大模型研究的突破，機器學(xué)習(xí)的速度和精準(zhǔn)度都在顯著提升。
前幾天，一個宇樹機器人G1跳芭蕾舞的視頻火了，單腿旋轉(zhuǎn)、空中兩連踢，在完成一系列高難度動作后，機器人還能穩(wěn)穩(wěn)站定，然后優(yōu)雅地向觀眾謝幕。
這段視頻不是宇樹科技的官方發(fā)布，而是因為杭州另一家科技公司給G1裝上了一顆新大腦，搭載了西湖機器人科技（杭州）有限公司研發(fā)的“一模全感多形”具身大模型算法。
“不加速，不遙控，一個端到端模型輸出，全球量產(chǎn)發(fā)布的機器人都可控制。”該公司在接受媒體采訪時表示，有了“電子大腦”的機器人，中國功夫、芭蕾舞都不在話下，甚至還能跳一首難度進階版的查爾斯頓舞。
機器人的發(fā)展就像登珠峰一樣難
說到機器人、機器狗，國內(nèi)風(fēng)頭正盛的莫過于“杭州六小龍”之一的宇樹科技，但要說這個領(lǐng)域內(nèi)的“老大哥”，當(dāng)屬波士頓動力。就連王興興本人都多次在公開場合說起馬克·萊伯特是自己的偶像。
1992年，王興興只有兩歲之際，馬克·萊伯特就創(chuàng)立了波士頓動力，他不僅是公司的創(chuàng)始人，更是一位在機器人領(lǐng)域造詣深厚的科學(xué)家，曾任麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)和電子工程系教授，以及卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機科學(xué)和機器人學(xué)副教授。
世界上首款單腿跳躍機器人，就是他于20世紀(jì)80年代在麻省理工學(xué)院媒體實驗室里研發(fā)出來的。這位讓人深感敬仰的技術(shù)“大拿”，日常總是穿著一件標(biāo)志性的花襯衣，展現(xiàn)著溫和親切的一面。
2005年，被戲稱為現(xiàn)實版“神盾局”的 DARPA（美國國防高級研究計劃局）開啟了一項計劃，想挑選幾個科技公司為軍方研發(fā)尖端產(chǎn)品。當(dāng)時，波士頓動力的“大狗”（BigDog）在42個項目中脫穎而出，這也是波士頓動力真正意義上的第一款機器人產(chǎn)品。
此后十年，波士頓動力和軍方合作比較多，技術(shù)日益精進。2016年前后，超級網(wǎng)紅機器狗Spot的視頻在 YouTube 走紅，這只聰明的“狗狗”激起了很多人對機器狗的研究興趣，也是這個時候，王興興公布了自己做XDog的電驅(qū)動方案，隨后開啟了屬于他的創(chuàng)業(yè)征途。
彼時的波士頓動力，在仿生運動控制領(lǐng)域的技術(shù)堪稱巔峰，機器人能像動物一樣奔跑、跳躍，甚至能在復(fù)雜地形中保持平衡。尤其是Atlas機器人，不僅能后空翻，還能自主調(diào)整姿態(tài)，適應(yīng)動態(tài)環(huán)境。
只不過很長一段時間里，波士頓動力采取的是液壓驅(qū)動路線，而王興興在創(chuàng)辦宇樹科技之初，就堅定地選擇了電壓驅(qū)動路線。動力問題一直以來就是機器人的核心問題，關(guān)系著機器人能否動起來，工作時間的長短等，液壓動能強勁但成本高昂，電動系統(tǒng)相較于液壓系統(tǒng)更安靜、反應(yīng)更迅速、維護更簡便，同時還能實現(xiàn)更精細(xì)的動作控制。
兩種方式各有千秋，不過就商業(yè)化落地而言，電動系統(tǒng)更勝一籌。
去年，波士頓動力發(fā)布視頻《再見，液壓Atlas》，正式宣告其研發(fā)的液壓驅(qū)動雙足人形機器人Atlas退役，過了沒多久，電動版Atlas面世。它擁有更長的四肢、更直的背部，以及可以根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)的頭部。
馬克·萊伯特多次到訪中國，參加過在上海舉行的世界人工智能大會，也和王興興面對面聊過。對于中國的這位后繼者，他也是多次表達了“令人印象深刻”的贊賞。
他曾表示在美國有一種說法，“如果它看起來像鴨子，走路像鴨子，叫聲像鴨子，那它就是鴨子?！笨稍跈C器人領(lǐng)域，這并不適用。人形機器人走路像人類，跳舞像人類，看起來像人類，但它的執(zhí)行機構(gòu)、控制方式、感知系統(tǒng)，甚至道德和野心都與人類不一樣。
“人形外形不等于人形內(nèi)在，機器人的發(fā)展就像是登珠峰一樣難?！?/strong>
文 | 劉永麗
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