盡管Atlas已經(jīng)能夠如此流暢地跑酷，但摔跤對(duì)它來(lái)說(shuō)依舊是一件不可避免的事情。跑酷過(guò)程中Atlas仍會(huì)失去平衡而摔倒，甚至有時(shí)為它提供動(dòng)力的液壓管會(huì)突然爆裂，讓它瞬間“癱瘓”在地。

▲Atlas腿部液壓管爆裂摔倒

Atlas正是在不斷地摔跤中逐漸從蹣跚學(xué)步成長(zhǎng)到可以流暢跑酷。在波士頓動(dòng)力內(nèi)部，“建造它、摔壞它、修好它（Build it, Break it, Fix it）成為了一句廣為流傳的口號(hào)。

對(duì)于波士頓動(dòng)力的工程師而言，Atlas不斷地摔跤和與障礙物之間的碰撞都是研究團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的一部分，這讓Atlas身上需要改進(jìn)的地方得以暴露，為他們提供了改進(jìn)機(jī)器人的機(jī)會(huì)。

02.五年時(shí)間，環(huán)境感知和適應(yīng)性得到提升

對(duì)Atlas來(lái)說(shuō)，能夠適應(yīng)各種環(huán)境，保持身體平衡從而避免在行走、跑步、跳躍過(guò)程中摔跤是頭等大事。為了做到這一點(diǎn)，從它對(duì)環(huán)境的感知能力到對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力在這五年間經(jīng)歷了多次迭代。與此同時(shí)，它自主行動(dòng)的能力也得到了增強(qiáng)。

1、從“醉漢”到“跑酷者”，Atlas身體協(xié)調(diào)性得到提高

最初的Atlas走路踉踉蹌蹌，行走過(guò)程中身體仍較為僵硬，在快要摔倒的時(shí)候無(wú)法調(diào)動(dòng)全身，只會(huì)通過(guò)改變步伐來(lái)重新尋找平衡。它的雙臂更是像“焊死”了一樣，一動(dòng)不動(dòng)，因此網(wǎng)友評(píng)價(jià)它說(shuō)像極了一個(gè)醉漢。

▲走路踉踉蹌蹌的Atlas

在接下來(lái)的幾年內(nèi)，Atlas逐漸學(xué)會(huì)了揮動(dòng)雙臂來(lái)保持身體平衡，對(duì)全身的調(diào)動(dòng)也變得越來(lái)越靈活，甚至學(xué)會(huì)了倒立、跳馬、跳舞和跑酷，其動(dòng)作越來(lái)越接近人類。

然而，這并非單純的對(duì)人類的模仿。機(jī)器人身體結(jié)構(gòu)和人類有很大差別，比如它沒(méi)有脊椎和肩胛骨，同時(shí)手臂也相對(duì)較為脆弱。因此團(tuán)隊(duì)必須不斷地在它的尺寸和復(fù)雜性之間對(duì)它的重量、強(qiáng)度、活動(dòng)能力等各種要素進(jìn)行權(quán)衡，并對(duì)控制算法進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)更好的協(xié)調(diào)它的各種動(dòng)作。

盡管跑酷是一項(xiàng)小眾運(yùn)動(dòng)，但是它作為一項(xiàng)需要調(diào)動(dòng)全身的活動(dòng)，要求Atlas做到在各種條件下保持身體平衡，并做到在各種動(dòng)作之間的無(wú)縫切換，這為Atlas團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)完美的測(cè)試條件。

波士頓動(dòng)力在IEEE Spectrum的一次采訪中提到，Atlas開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)正在利用跑酷來(lái)推動(dòng)Atlas處理更多復(fù)雜的動(dòng)態(tài)行為，目前仍只是一個(gè)開(kāi)端，在接下來(lái)的幾年內(nèi)它將學(xué)會(huì)利用手臂拓展更多活動(dòng)能力。

2、從提前預(yù)設(shè)行動(dòng)到自主規(guī)劃路徑

如果你看完了Atlas這五年內(nèi)的8條視頻，可能會(huì)感覺(jué)Atlas在最近幾年的進(jìn)步?jīng)]那么明顯。比如，在2017年的時(shí)候Atlas就能夠在臺(tái)階之間跳躍，還能進(jìn)行后空翻。一年后，它又學(xué)會(huì)了一邊跑步一邊躍上幾層臺(tái)階。在這樣的成長(zhǎng)軌跡下，Atlas學(xué)會(huì)“跑酷”似乎也是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹Ｈ欢?，Atlas實(shí)現(xiàn)這一系列動(dòng)作背后的基本過(guò)程已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變。

最初的Atlas由人進(jìn)行遙控，控制它的行走方向。如果想要它完成某項(xiàng)挑戰(zhàn)（比如跑酷或跳舞等），需要提前對(duì)各種動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)態(tài)捕捉，然后將捕捉到的動(dòng)作連成可執(zhí)行的程序。這時(shí)的Atlas只是機(jī)械的完成相應(yīng)的任務(wù)，而并沒(méi)有與環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)。

在Atlas最近的這次跑酷中，研究團(tuán)隊(duì)已不需要提前對(duì)它的行動(dòng)進(jìn)行規(guī)劃。在跑酷之前，研究團(tuán)隊(duì)為Atlas提供了一張高級(jí)地圖，其中大致描述了它的行動(dòng)路線和相應(yīng)位置應(yīng)該做出的動(dòng)作。跑酷過(guò)程中Atlas利用這些信息來(lái)為自己導(dǎo)航，并且它可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知，根據(jù)實(shí)時(shí)感知到的數(shù)據(jù)自主規(guī)劃整個(gè)行動(dòng)以完成挑戰(zhàn)。

Atlas執(zhí)行的每個(gè)動(dòng)作都源自其行為庫(kù)中的動(dòng)作模板，它可以根據(jù)目標(biāo)情況自主從庫(kù)中選擇相應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行。跑酷過(guò)程中，Atlas的模型預(yù)測(cè)控制器（MPC）會(huì)調(diào)整其發(fā)力、姿勢(shì)、動(dòng)作發(fā)生時(shí)機(jī)等細(xì)節(jié)，來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境、腳滑等各種可能實(shí)時(shí)出現(xiàn)的因素。這意味著研究人員不必為Atlas的行動(dòng)逐個(gè)調(diào)整細(xì)節(jié)，它的控制器就可以做到。