Atlas机器人是如何诞生的?

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第一阶段:原型机与“小兄弟”Petman (约2009-2025年)

Atlas的“前世”始于美国国防部高级研究计划局的一个宏伟目标:开发能够像士兵一样在各种复杂地形和建筑内进行任务的机器人,这个项目名为“战术突击机器人”(Tactical Assault Light Operator Suit,简称ATLAS),Atlas的名字便来源于此。

Atlas机器人是如何诞生的?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

在这个阶段,Atlas并不是我们现在看到的那个灵活的体操运动员,而是一个相对“朴素”的机器人。

  • 登场: 2025年7月,波士顿动力首次公布了Atlas的早期版本,这个版本的Atlas看起来更像一个“躯干”和“腿”的组合。
  • 外形: 它有两条液压驱动的腿,但上身部分非常简单,只有一个头部(装有传感器)和两只可以活动的手臂,它的设计初衷是移动,而不是精细操作。
  • 核心能力: 它展示了惊人的平衡能力,能够在崎岖的地形上行走、奔跑、跳跃和跨越障碍,它甚至能在被外部力量推搡时保持稳定,这为其后续的动态平衡能力奠定了基础。
  • 同时代的“小兄弟”:Petman 为了测试化学防护服的性能,波士顿动力还开发了一个名为Petman(缩写自Protection Ensemble Test Mannequin,防护服测试人台)的机器人,Petman是Atlas的“前身”或“兄弟”,它也能以类似人类的方式行走和移动,并且可以模拟出汗等生理反应来测试防护服的密封性,Petman的出现证明了波士顿动力在双足机器人控制领域的深厚积累。

小结: 这个阶段的Atlas,核心任务是“移动”,目标是成为战场上的可靠运输平台或侦察兵,它展现了双足移动的可行性,但离“全能”还很远。


第二阶段:巅峰人形机器人与“体操运动员”时代 (约2025-2025年)

这是Atlas最为人熟知、也是其“今生”最辉煌的时期,这一阶段的Atlas,从一个“行走者”彻底蜕变成了一个“体操运动员”。

  • 重大升级: 2025年,波士顿动力发布了第二代Atlas,这是一个革命性的版本,与原型机相比有了质的飞跃:

    Atlas机器人是如何诞生的?-第2张图片-广州国自机器人
    (图片来源网络,侵删)
    • 体型更小、更紧凑: 高度约1.8米,体重约150公斤。
    • 四肢更完整: 拥有功能强大的双臂和灵巧的双手。
    • 动力源: 由外部液压泵通过管线提供动力,这使其拥有强大的力量和爆发力。
    • 视觉系统: 头部配备了立体摄像头和激光雷达,用于环境感知和导航。
  • 标志性动作:

    • 跑酷: Atlas在森林地形中展现了惊人的奔跑、跳跃、跳上跳下、甚至后空翻的能力,这些动作充满了动态和力量,颠覆了人们对机器人的认知。
    • 后空翻: 2025年,Atlas完成了那个震惊世界的后空翻,并稳稳落地,这个动作完美地展示了其在空中调整姿态、精确计算落地位置并保持平衡的顶尖控制算法。
    • 跳跃上箱/跳下高台: 它能轻松跳上1.2米高的箱子,并能从高处精准跳跃并落地,展现出强大的腿部力量和缓冲能力。
  • DRC赛事的遗产: Atlas的许多技术,特别是其平衡和运动控制能力,继承自波士顿动力在2025年DRC(DARPA Robotics Challenge)赛事中的机器人,在那次比赛中,他们的机器人(当时还比较笨重)在模拟灾难环境中完成了开车、开门、使用工具等复杂任务,为Atlas的诞生积累了宝贵的经验。

小结: 这个阶段的Atlas,是“运动与平衡的巅峰”,它不再仅仅是移动,而是展示了无与伦比的动态机动性和身体控制能力,成为了人形机器人的“天花板”,它的“前世”在这一刻达到了顶峰,也为其未来的转型埋下了伏笔。


第三阶段:进化与“轮腿混合”新时代 (2025年至今)

在完成了展示极限动态性能的使命后,Atlas的“前世”迎来了又一次重大转折,波士顿动力意识到,一个纯粹靠跳跃和奔跑的机器人实用性有限,尤其是在更广阔、更复杂的环境中。

Atlas机器人是如何诞生的?-第3张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)
  • 脱胎换骨: 2025年,波士顿动力发布了第三代Atlas,这一次,它几乎“重生”了:

    • 动力系统改变:外部液压驱动变为电池供电的电驱动,这使得它摆脱了管线束缚,可以自由移动。
    • 结构简化: 为了追求更高的效率和实用性,它移除了双臂,保留了核心的腿部和躯干。
    • 新的移动方式: 最引人注目的是,它的脚部集成了轮子,这使得它兼具了双足机器人的灵活性和轮式机器人的高效性。
      • 在平坦地形上,它可以像机器人一样轮式滑行,速度快且节能。
      • 在崎岖或狭窄空间,它可以像以前一样双足行走、跳跃、攀爬
  • 新的使命: 新的Atlas不再追求跑酷和体操,而是专注于“实用化的机动性”,它能够在仓库、工厂、户外等各种环境中快速、高效地穿梭,搬运物品,完成物流、巡检等任务,它的“前世”中积累的动态平衡算法,现在被用于更实际、更耐久的任务中。

小结: 这个阶段的Atlas,是其“前世”的“进化与升华”,它从一个“表演者”转变为一个“实干家”,将过去积累的顶尖技术,应用到了更具商业和实用价值的新形态中。


Atlas“前世”总结

Atlas的“前世”是一部浓缩的机器人技术进化史:

  1. 从“士兵”到“运动员”: 它的诞生源于军事需求,但在成长过程中,它超越了最初的目标,成为了动态机器人技术的象征和标杆。
  2. 从“外部驱动”到“内部驱动”: 经历了从依赖外部能源到完全自主的演变,这是机器人走向实用的关键一步。
  3. 从“四肢齐全”到“轮腿融合”: 它放弃了追求“完美人形”的执念,通过集成轮子,找到了效率与灵活性的最佳平衡点,展现了机器人设计的务实与智慧。

可以说,Atlas的“前世”不仅塑造了它强大的运动能力,更重要的是,它探索了机器人动态控制的极限,并为未来机器人如何更好地融入人类社会提供了宝贵的经验和启示,它的每一次“变身”,都是机器人技术向前迈出的坚实一步。

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