日期：2017/12/1
波士顿动力-Atlas机器人传感器技术与动力控制算法
发布时间：2017-12-01 新闻类型：技术前沿
近日，波士顿动力发布了一段机器人后空翻的视频。对此，东南大学仪器科学与工程学院院长宋爱国，在接受媒体采访时，通过对Atlas的动作进行技术分解，梳理了支撑它的背后的传感器、动力控制算法等技术。
一个后空翻动作，最难的是哪一步?起跳、翻转、落地，还是稳住?
宋爱国说，首先要有力量。他解释称，想翻转，跳起来了，但是力量不够大，就不能给翻转足够的时间，也谈不上动态的调整，因此动力是后空翻能够完成的基础。第三代Atlas并不是告别外接电源的第一代。资料显示，波士顿动力2016年推出的第二代Atlas就配备了内置电池驱动，不再需要外接电源获取动力。
瞬间给力会更大，就像人要调集自己肌肉内部的ATP储能一样，翻转开始时的爆发力对电池的要求更高。宋爱国提醒，在关注传感器、算法等人工智能研究的同时，也要关注动力等基础研发，机器人的研制是一个全链条的工作。在机器人的体内会有姿态传感器，也就是陀螺仪。
宋爱国说，通过陀螺仪，它能知晓自己的空间方位。与生物判断自己的方位和姿态不同，人类的平衡感知集中在小脑部位。而机器人的平衡感知是分布式的，通过陀螺仪分布在它的躯干上。
宋爱国进一步解释说，它一跳，腿部跟着摆动上来，然后翻转，整个身体的姿态也随之调整。这其中便是姿态传感器在起作用，姿态传感器获取了各部位的旋转状况，将信息传递到中央处理器，进行控制决策。而且控制的实施要快，因此对算法的有效性要求很高。
决策的具体过程可分解为：将姿态转换成数据，进行计算处理，找到应对策略，传递给不同部分，控制姿态，获取平衡。可以想见后空翻的所有计算要在“慢飞行”的情形下完成，因此控制算法优化极考验功底。
据了解，目前很多学校都在拿这款机器人做硬件平台，然后研究控制算法。有机器人领域的研究者介绍说，波士顿动力控制算法已成为院校的典型范例，被用作教材。甚至，连特斯拉CEO埃隆-马斯克也在推特表示说：“这没什么，几年后，这个机器人会移动得太快，你需要一盏频闪灯才能看到它。”
