機(jī)器人要取代球員？阿特拉斯世界杯首秀遞球，56個(gè)關(guān)節(jié)相當(dāng)靈活

7月5日，在巴西對(duì)陣挪威的世界杯16強(qiáng)比賽中場(chǎng)休息時(shí)，紐約/新澤西體育場(chǎng)出現(xiàn)了國(guó)際足聯(lián)世界杯歷史上從未有過(guò)的一幕。一臺(tái)身高約5英尺的人形機(jī)器人沿場(chǎng)邊行走，模仿哈里·凱恩、埃爾林·哈蘭德、馬特烏斯·庫(kù)尼亞和孫興慜的進(jìn)球慶祝動(dòng)作，隨后轉(zhuǎn)向裁判，遞上比賽用球。

這臺(tái)機(jī)器人的名字叫“阿特拉斯”。它由波士頓動(dòng)力公司制造。此次在世界杯賽場(chǎng)亮相，面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)80000名觀眾和全球電視觀眾，是一項(xiàng)歷時(shí)5年的籌備成果。

現(xiàn)代汽車公司執(zhí)行副總裁兼全球首席營(yíng)銷官池成元對(duì)《財(cái)富》表示，把阿特拉斯放在足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)最神圣的儀式核心位置，是任何商業(yè)廣告都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一次表達(dá)。現(xiàn)代汽車公司擁有波士頓動(dòng)力，并已贊助國(guó)際足聯(lián)27年。

池成元表示，遞送比賽用球是阿特拉斯第一次真正進(jìn)入公眾視野的時(shí)刻，也是它邁向未來(lái)的起點(diǎn)——成為一個(gè)以有意義方式支持人類的伙伴。

阿特拉斯是第五代人形機(jī)器人：全電驅(qū)動(dòng)，體型接近成年人，從一開(kāi)始就按波士頓動(dòng)力所稱“最繁重的工業(yè)工作”需求設(shè)計(jì)。它全身有56個(gè)自由度，也就是56個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)活動(dòng)點(diǎn)，臂展為2.3米，最大可舉起110磅重物。

它還能自主更換電池，因此在電量不足時(shí)不必停機(jī)。不過(guò)，阿特拉斯與足球相關(guān)的關(guān)鍵并不在硬件，而在訓(xùn)練方式：它不是被逐條編程，而是通過(guò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)如何行動(dòng)。

波士頓動(dòng)力機(jī)器人行為總監(jiān)阿爾韋托·羅德里格斯對(duì)《財(cái)富》表示，它過(guò)去是靠編程的，現(xiàn)在不再是編程，而是學(xué)習(xí)得來(lái)的。他表示，這種運(yùn)行方式更接近大語(yǔ)言模型的學(xué)習(xí)方式，而不是工廠機(jī)械臂那種預(yù)先寫(xiě)定指令的模式。

按程序運(yùn)行的機(jī)器人會(huì)執(zhí)行固定指令序列；而經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的機(jī)器人，則是在學(xué)習(xí)適應(yīng)各種變量后形成行為能力。

在阿特拉斯真正接觸足球之前，它先“看了錄像”。研究人員向它展示職業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和動(dòng)作的視頻，讓它像球員復(fù)盤比賽錄像一樣研究這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作機(jī)制。

團(tuán)隊(duì)還向一個(gè)基于物理的仿真系統(tǒng)輸入人體動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)，其中包括波士頓動(dòng)力工程師親自穿上傳感設(shè)備完成相關(guān)動(dòng)作的記錄。這樣一來(lái)，阿特拉斯就能借助云端圖形處理器并行進(jìn)行數(shù)百萬(wàn)次同類動(dòng)作訓(xùn)練，在不完美條件下不斷學(xué)習(xí)調(diào)整，直到動(dòng)作表現(xiàn)足夠穩(wěn)定可靠。

人類運(yùn)動(dòng)員大約需要一年的反復(fù)試錯(cuò)才能形成的能力，阿特拉斯大約24小時(shí)就能完成訓(xùn)練。為了讓阿特拉斯適應(yīng)世界杯賽場(chǎng)，工程團(tuán)隊(duì)還必須解決工廠和實(shí)驗(yàn)室里從未遇到過(guò)的問(wèn)題，比如草坪。

羅德里格斯表示，草地有個(gè)很特別的性質(zhì)，有時(shí)會(huì)讓人打滑，有時(shí)又會(huì)絆住腳。他表示，團(tuán)隊(duì)不得不調(diào)整阿特拉斯學(xué)習(xí)行走和奔跑的訓(xùn)練機(jī)制，確保它不僅能在混凝土地面上表現(xiàn)良好，也能適應(yīng)草地這類復(fù)雜表面。

工程師通常先用人類示范作為起點(diǎn)，有時(shí)會(huì)通過(guò)動(dòng)作捕捉記錄下希望阿特拉斯學(xué)會(huì)的動(dòng)作。這個(gè)示范會(huì)成為引導(dǎo)參考。隨后，阿特拉斯會(huì)在刻意設(shè)置得很不友好的模擬環(huán)境中反復(fù)練習(xí)：地面摩擦力會(huì)毫無(wú)預(yù)警地變化，足球會(huì)出現(xiàn)在錯(cuò)誤位置，系統(tǒng)甚至?xí)嬖V它，它的腳比實(shí)際尺寸更大或更小。

無(wú)論面對(duì)何種干擾，系統(tǒng)都必須自己找到完成任務(wù)的方法。羅德里格斯表示，團(tuán)隊(duì)會(huì)不斷推它、故意告訴它錯(cuò)誤的球的位置、在地面設(shè)置障礙，或者改變它與地面的摩擦力。他表示，阿特拉斯學(xué)到的不只是完成某個(gè)動(dòng)作，而是適應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中真正會(huì)遇到的各種條件。

羅德里格斯把這種結(jié)果稱為“肌肉記憶”——一些簡(jiǎn)單行為快到來(lái)不及臨場(chǎng)推理，執(zhí)行時(shí)依靠的是訓(xùn)練形成的本能，而不是實(shí)時(shí)計(jì)算。

他說(shuō)，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，這套全新的人形機(jī)器人硬件可以在最極端的環(huán)境中工作，能在創(chuàng)紀(jì)錄高溫下穩(wěn)定運(yùn)行，也能完成令人興奮、具有觀賞性的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。公眾越多親眼看到機(jī)器人完成他們?cè)菊J(rèn)為不可能的事情，當(dāng)這些機(jī)器人越來(lái)越多地進(jìn)入日常生活時(shí)，人們就會(huì)越有準(zhǔn)備。

現(xiàn)代汽車集團(tuán)于2021年從軟銀手中收購(gòu)了波士頓動(dòng)力的控股權(quán)。此后，這家公司對(duì)機(jī)器人業(yè)務(wù)的規(guī)劃變得更加具體。

現(xiàn)代已承諾未來(lái)4年在美國(guó)投資260億美元，其中包括在佐治亞州薩凡納附近建設(shè)一座專門的機(jī)器人制造工廠。按照規(guī)劃，到2028年，這座工廠每年可生產(chǎn)30000臺(tái)阿特拉斯機(jī)器人。

目前，阿特拉斯已經(jīng)開(kāi)始在現(xiàn)代汽車的工廠環(huán)境中接受測(cè)試，最初重點(diǎn)是汽車制造中的零部件排序工作。池成元表示，并不把機(jī)器人視為一項(xiàng)邊緣業(yè)務(wù)，而是把它看作將決定如何競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略能力。移動(dòng)出行早已不只是汽車的問(wèn)題，它還涉及自主系統(tǒng)、機(jī)器人和智能基礎(chǔ)設(shè)施。

他還表示：世界杯標(biāo)志著一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，正從內(nèi)部探索走向面向公眾的展示。