构建它，打破它，修理它：机器人有失败才有进化|波士顿动力公司

Build It. Break It. Fix It | Boston Dynamics
2021 年 8 月 25 日 | 由卡尔文亨尼克撰写
对于波士顿动力公司的工程师和技术人员来说，机器人碰撞都是学习过程的一部分。休息、颠簸和失败恰恰突出了需要改进的地方，并为团队提供了构建更好机器人的机会。

阿特拉斯慢跑到铺有堤岸的黄色胶合板上，轻松地从一个跳到另一个，直到人形机器人爬上一个大约腰部水平的盒子。感觉到前方的空隙，阿特拉斯停了下来，踮起脚，大步跳到另一边的一张桌子上。

它坚持着陆。从表面上看，阿特拉斯正在巡航。但随后，当机器人走下三个楼梯回到地板时，一股粉红色的液压流体从它的左膝喷涌而出。当油涌入空气中时，机器人会错开几步，然后倒塌成一堆。

一台微型起重机被拿出来，而建造和维护测试课程的运营团队的某个人开始擦拭联锁蓝色泡沫地砖上的（植物基、无毒）液体。机器人被吊起并从跑酷路线移到 Atlas 技术人员工作的区域。在未经训练的人看来，阿特拉斯的跌倒可能是灾难性的，但阿特拉斯团队的高级技术员比尔沃什伯恩知道该怎么做。

“非常小，”沃什伯恩一边说，一边修补着机器人，它从实验室的油盘上方的微型起重机上晃来晃去。“我大概半个小时就搞定了。”

专业的工作

关于人形机器人坠毁在地上的一些事情往往会引起旁观者的同情。甚至许多机器人专家都试图让他们的机器人不跌倒，仅仅是因为当它们坏了时修理它们既费时又昂贵。

但在波士顿动力公司，碰撞和跌倒是开发过程中不可或缺的一部分。通过将 Atlas 推向（有时甚至超出）其极限，团队不断地了解其能力以及如何改进它们。但是，如果没有一支高度专业化的技术人员团队，这种方法是不可能实现的。当 Atlas 上出现故障时，波士顿动力无法将机器人送去维修；公司必须依靠大楼内人员的专业知识才能让坏掉的机器人重新站起来。“建造、破坏、修复”已经成为公司内部的一种口号，是“解决难题”和“陶醉于机器人技术”等公司价值观的简写。

Atlas 团队的技术人员将一系列不拘一格的背景和培训带入车间。沃什伯恩在大学里学习多媒体艺术和摄影，在加入阿特拉斯车队之前，他在赛车运动领域工作了 12 年。专注于 Atlas 电池和阀门的电气工程技术员 Crystal Kemp 拥有航空航天焊接背景。该团队的另一位电气工程技术员汤姆·史蒂文斯（Tom Stevens）专门研究构成他所谓的机器人“大脑”和“神经系统”的传感器和电气元件。

肯普说，视频拍摄是“全员参与”的一天。“我们几乎处于待命状态，”她说。“我们试图完成一些常规项目，但当出现问题时，我们会尽快介入并修复它。”

为比赛日做准备

随着团队准备展示长期研究冲刺的结果——阿特拉斯团队在过去几个月中所做的工作的高潮， 拍摄日的筹备工作可能会出现戏剧性的曲折。

崩溃是该过程的预期和受欢迎的一部分。四个 Atlas 机器人中的两个被指定为“演示”机器人，尽可能保持闪亮和清洁，另外两个是“实验室”机器人，用于开发和测试新行为。这些机器人承担了大部分的跌倒 - 并有战斗伤痕来证明这一点。在其中一个实验室机器人上，一条 5 英寸深的划痕从它的中部一直延伸到人的胸骨大致所在的位置。覆盖机器人左腿的塑料上有一个相当大的伤口，机器人全身的油漆都碎了。它的胸前曾经写着“波士顿动力”，现在写着“Boto Dynmcs”。

“对于像这样的密集视频，”Kemp 解释说，“我们使用实验室机器人。”

“我们总是忙于研究和推出全新的行为，”史蒂文斯说。“总有那么一刻我们必须做出决定，‘好吧，没人碰机器人，因为我们明天真的需要它们工作。’ 这是一种平衡行为，通常意味着在最后一刻进行大量修复——有时灾难性的崩溃和中断会给我们带来一点压力。”

“不断的修复流”

阿特拉斯在跑酷课程的各个阶段都有一个很小但很重要的失败机会。最困难的动作不是跳远，甚至不是套路结束时的协调后空翻。相反，拱顶——一个机器人将手臂放在上面，然后跳过齐腰高的横梁——是最危险的动作。

早上，Washburn 说，两台 Atlas 实验室的机器人在没有维修的情况下都能熬过一天的可能性大致相等。如果 Atlas 确实需要离线，Washburn 预测，最有可能的罪魁祸首将是腿部内部的某些东西——也许是将机器人的执行器固定在一起的连接螺栓。这样的维修工作可能需要大约四个小时，在这种情况下，团队有一个演示机器人待命，以防止长时间停产。

大多数这些机械部件故障都来自远远超过原始设计参数的压力。该团队没有重新设计机器人，而是尽可能地推动液压部件。“这个特定视频的挑战在于我们同时需要两个实验室机器人，”Washburn 说。“通常我们有一个机器人在运行，第二个总是备用。他们很少同时跑。因此，这是一个源源不断的修复程序。”

在前四场比赛中，其中一个机器人在拱顶上翻滚了两次。尽管阿特拉斯在其 190 磅重的框架撞击地面时制造了一些东西，但两次碰撞都没有严重到足以让机器人停止使用。当阿特拉斯似乎轻松自如地奔跑时，机器人开始喷洒粉红色的液体，这是它第五次穿越球场。

现在，是时候让技术人员介入并发挥他们的魔力了。

备份并运行

沃什伯恩从阿特拉斯左腿上的三个金属软管上剥下橡胶外壳。每根软管的额定压力为每平方英寸 3,000 磅 (PSI)，但 Washburn 说，实际爆破压力接近 10,000 PSI。将三根软管带到工作台上进行检查，Washburn 立即确定了罪魁祸首。其中一根软管的编织聚四氟乙烯有凹痕，可能是早些时候摔倒的结果。作为预防措施，沃什伯恩检查了另外两条软管，但它们都很好。他从没见过一次失败不止一个。

只需几分钟，Washburn 就可以剪下一段新的软管，为其配备定制的钛配件，并将所有三个软管重新连接到 Atlas。不久之后，机器人又回到了赛道上，准备好为自己赢得更多的叮当声和划痕。尽管有些摇摆不定，机器人还是设法在接下来的几轮比赛中站稳脚跟，直到他们最终完成近乎完美的版本，随后将在视频的最终剪辑中使用。每次运行后，Atlas 工程师都会研究机器人的日志，寻找需要改进的地方，并修改代码。

在一天快结束的时候，沃什伯恩对其中一个机器人进行了一次粗略的检查，一次又一次几乎完美无瑕地跑过赛道。“我对今天的一切进展印象深刻，”他承认。

当他继续修补时，工程师和摄制组聚集在监视器周围，观看早期坠机事故的慢动作回放。“太棒了，”有人说。“它来了，”其他人插话道，镜头一帧一帧地播放。“繁荣！”

控制工程师 Sean Mason 并没有感到沮丧，他说：“对于这个团队来说，看着机器人失败是最好的部分之一。每一次失败都被视为让机器人变得更好、更强大的机会。”