波士顿动力发布新机器人：我们也是mobile manipulator公司
小 即是强大
波士顿动力的四足机器人，一代比一代更加小巧。最初的军用BigDog大如一头牛，烧油的液压泵噪声堪比一台卡车，也只能在荒无人烟的野外使用。而现在小如狗的Spot-Mini可以自如地在有人居住的室内行动。波士顿动力似乎非常希望让机器人能在人的日常生活环境中工作。而能用在有人的地方，意味着一个大得多的潜在应用市场。
本次发布的Spot-Mini，体型上小到可以从上一代spot的身下穿过。
为了做到小，除了更紧凑的结构以外，Spot-Mini还完全抛弃了液压驱动——这是波士顿动力这个系列的机器人中第一个完全电机驱动的。上一代spot，和新版Atlas，虽然背着电池，但驱动器仍然是液压，因为Marc认为电机无法提供行走所需要的大扭矩。这也许是Spot-Mini身上最大的改变。摘除掉油泵无疑给结构设计上带来了更多灵活性，但最明显的好处是噪声水平大大下降。
“SpotMini is one of the quietest robots we have ever built"
-- Boston Dynamics
Spot除了结构上的变化，其软件系统也令人瞩目，这主要体现在两方面：1. 稳定的实时室内视觉系统。头部装有深度摄像头。其能在狭窄的走廊、楼梯间穿行、转向而不碰到障碍物，极有可能是有环境的实时建模支持。2. 即使意外倒下，也可以利用头部加装的机械臂自行爬起。从“倒不了”到“倒了也能再站起来”，这两样对足式机器人挑战最大的能力已经成为波士顿动力机器人的标配。
"We are also a mobile manipulatorcompany."
-- Marc Raibert
在今年四月的讲座上，Marc Raibert说波士顿动力也是一家移动操作机器人公司。Marc认为，加上移动平台能够极大扩展机械臂的工作范围。这道理谁都明白，移动机器人也早成为机器人技术商业化的主要应用领域，但从Marc口中说出，感觉就不太一样。因为传统的移动操作机器人，长这样：
图片：针对仓储物流需求的Fetch Robotics
而波士顿动力的，长这样：
虽然身上都长着胳膊，但是人家下盘是腿啊。。
轮式移动机器人已经有很多很多商业化的产品了。这些公司用轮子不用腿是有很充分的理由的---用腿昂贵而且太难控制了。容易摔且不说，走路时抖来抖去会给机械臂带来很大麻烦。
“让机械手相对于环境保持稳定，是移动机器人必须保证的事。“ Marc一边说着， 一边在大屏幕上播放这个视频：
视频中spot端着的，是一杯酒。在全身大幅度的运动下，一滴都没有洒出来。这个动作有多难？首先，spot与地面同时有四个点接触，加上物体位姿的限制，有大约17个约束。Spot全身除了机械手，我数出来16个关节，这是问题的规模，实时求解有一定挑战。进一步，spot流畅的步态很像是用扭矩控制，而稳定酒杯是个位置控制问题，他们到底是如何进行权衡？最后，就算是位置控制，这么多电机的协同操作如何让减少末端累积误差，显然并不容易，应该是采用了某种形式的反馈控制。
在最新的视频中，spot能够用头部的手臂轻松地拿起水池中的玻璃杯并放下。不过，从公布的信息中并不能判断识别、路径规划这些高层功能是不是完全自主的。也许spot身后有个人正拿着遥控器。
不论怎么说，BD在碾压完足式机器人研究后，已经很认真地“入侵” 机械臂manipulation领域了。这让从足式机器人转行到机械臂的作者我有一种不祥的预感。求求你们，发篇paper给大家看看吧。
就算你能用好腿，那它比轮子有什么好处呢？如果在光滑平整的环境里，确实没有什么好处。但如果环境不好控制，腿的优势就很明显了。下面这个视频中，spot模拟完成了一次室外快递任务。当然，并不是说它真的独立完成了整个过程的自主规划，但这个视频说明，送快递这件事在硬件、控制上已经是可行的了。
波士顿动力过去是，现在是，并将长期是一个烧钱的公司。但它将能够创造的价值，我们现在连估计都做不到。
最后，用Marc最让我印象深刻的一句话结束：
"Money saves time, and money."
-- Marc Raibert
充足的经费，允许你在面对 “有效+昂贵”，和“可能有效+便宜”的决策中永远选择前者，从而节约时间。而避免次优方案，往往也意味着跳过一个个潜在的大坑，无休止的返工、优化、妥协、放弃，总体上反而能带来成本的下降。希望对大家有用。
资料来源：YouTube，Marc Raibert和Ivan Sutherland 4月14在CMU的讲座
本文由微信公众号 机器人学家编辑。
转载请联系我们获得许可即可，不尊重作者劳动成果的行为会被举报。
关注后可查看更多ICRA、DRC精彩讯息（回复ICRA、DRC即可）
并 获取精选机器人学习资源。
手机长按下图二维码即可关注。
