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Lex Fridman Podcast播客16 Feb 2024来源: lexfridman.com主持: Lex Fridman

#412 – Marc Raibert: Boston Dynamics and the Future of Robotics

一句话导读

这篇播客里,波士顿动力创始人Marc Raibert聊了机器人未来:他认为机器人要像动物一样动态运动,而不是慢吞吞的。他看好机器人从实验室走向实用,重点提了三个产品:Spot(波士顿动力的四足机器人,已卖出1500台,全电动)、Atlas(能做空翻的人形机器人,爬三级台阶试了109次才成功)、Big Dog(早期里程碑,能背400磅东西走20英里)。他反对“硬件不重要”的说法,强调机器人还需要在感知和自主决策上突破。

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Marc Raibert(波士顿动力创始人兼前CEO,现任波士顿动力AI研究所执行董事)在Lex Fridman播客中探讨了机器人技术的未来。核心观点是:通过AI与先进硬件结合,未来机器人将远超现有水平。他领导开发了Big Dog、Atlas、Spot、Handle等标志性腿式机器人,强调40年来在CMU、MIT及波士顿动力的研究积累。重要结论:新一代机器人需在感知、运动控制与自主决策上实现突破,AI研究所将专注前沿研究,推动机器人从实验室走向实用化。

全文约 11 分钟 · 8 个章节
深度解读

本期速览

Marc Raibert(波士顿动力创始人兼前CEO,现任波士顿动力AI研究所执行董事)在Lex Fridman播客中探讨了机器人技术的未来。核心观点是:通过AI与先进硬件结合,未来机器人将远超现有水平。他领导开发了Big Dog、Atlas、Spot、Handle等标志性腿式机器人,强调40年来在CMU、MIT及波士顿动力的研究积累。重要结论:新一代机器人需在感知、运动控制与自主决策上实现突破,AI研究所将专注前沿研究,推动机器人从实验室走向实用化。


主题一:从"安全"到"动态"——机器人运动哲学的转变

Raibert认为,传统机器人过于"安全",真正的突破需要拥抱动态与不确定性。

他回忆1974年在MIT AI Lab看到一台拆散的Vikarm机械臂后决定投身机器人领域。早期研究受生物运动启发——在生物腿式运动会议上看到六足机器人"像桌子一样"缓慢移动后,他认定"那是错的"("that's wrong")。动物和人类运动是"弹跳与飞翔"的,需要预测和能量循环。

这一理念催生了1980年代CMU的"弹簧单高跷"机器人。Raibert与Ivan Sutherland合作,用3,000美元启动资金造出原型,随后从DARPA获得25万美元资助。关键技术突破包括:弹跳能量管理(通过高度估算控制能量输入)、落足点计算(类比撑杆跳运动员的身体定位)、以及姿态控制(仅在触地时施加扭矩)。

Raibert将这一哲学延伸至操作领域:"如果我们看机器人操作,50年过去了,我们远未达到人类水平……我认为它太安全了。"他引用CMU机器人研究所所长Matt Mason对Julia Child烹饪视频的分析——Julia使用了40种不同的处理方式,没有一种是"抓取"。"我们需要尝试打破静态抓取的安全框架。"


主题二:从仿真公司到机器人标杆——波士顿动力的关键转折

Raibert指出,波士顿动力1992年创立时并非机器人公司,而是物理仿真公司。真正的转折来自与Sony的合作。

1990年代末,波士顿动力为Sony的AIBO机器人开发了"AIBO Runner"——一个快速奔跑的四足版本。尽管AIBO Runner本身"看起来不够酷"(太小,需要慢放才能看出效果),但它让团队"回到了属于我们的地方"("got us back where we belonged")。

另一个关键转折是放弃手术模拟器业务。团队开发了带力反馈的血管吻合术训练器,在手术展会上大获成功——"外科医生几乎排起了队"。但商业化路径不通:外科医生认为应该由他们收费教学,而公司(当时12-15人)无力开拓医院市场。Raibert回忆:"我们看着对方说,'让我们造机器人吧'。"

Big Dog是波士顿动力真正的里程碑。DARPA的BioDynamics计划收到42份提案,仅3个获资助。Raibert强调,关键人物是Martin Buehler(麦吉尔大学教授),他推动了"走出实验室、进入泥地"的测试文化——"建造、破坏、修复"成为公司信条。Big Dog首次将所有系统集成到平台上:汽油发动机、液压系统、板载计算机,可在野外自主平衡行走。


主题三:硬件创新仍是核心——从液压到电动的技术演进

Raibert明确反对"硬件已不重要"的观点:"认为不再需要硬件创新的人是错的。"

他详细解释了波士顿动力的液压技术积累。传统液压阀设计自1950年代航空领域,波士顿动力的工程师重新设计了阀体电路,使其更小、更轻、更高效。Atlas使用的液压动力单元仅"足球大小"(5公斤),却能输出5千瓦功率,集成了电机、泵、过滤器、热交换器和阀门。

从液压到电动的转变源于Larry Page的提问。在Google收购后的会议上,Page问:"你能做一个更小的、不那么吓人的版本吗?"这催生了Spot——波士顿动力首款全电动、非液压机器人。Raibert承认对液压的偏爱("它是一项伟大的技术"),但电动化降低了维护难度和泄漏风险。

关于运动控制,Raibert强调"前瞻性"而非"伺服式"。Spot的控制算法仅看未来1-1.5秒,但持续迭代(每0.1秒重新计算)。对于空翻等高动态动作,需要在起跳时就协调好动量和旋转,因为空中几乎没有控制余地。他回忆1985-86年首次让平面机器人完成空翻,而3D空翻则由前体操冠军、MIT博士生Rob实现——"他拥有身体能力,能将其转化为数学和算法"。


主题四:AI研究所——"运动智能"与"认知智能"的融合

Raibert将机器人智能分为两部分:运动智能(athletic intelligence)和认知智能(cognitive intelligence)。波士顿动力已确立运动智能的标准,AI研究所将重点攻克认知智能。

运动智能涵盖机械设计、实时控制、能量管理——"让机器人像动物一样动态运动"。认知智能则是"制定计划、理解场景、从观察中学习"的能力。Raibert指出当前机器人的核心瓶颈:"大多数机器人相当笨,需要大量熟练人员编程。"

AI研究所的旗舰项目是"观察-理解-执行"(Watch-Understand-Do):让机器人观察人类执行任务,理解动作序列,然后自主完成。当前起点是"自行车维修"——将座管插入车架并锁紧。Raibert认为这不需要显式的自行车模型:"如果我在做在职培训,我不需要描述房间——我们走进来,调整椅子,就能导航。机器人也应该能做到。"

关于方法论,Raibert采用"通往登月的垫脚石"策略:"如果超过一年没有可见的状态报告(垫脚石),你就需要简化。垫脚石结果给你反馈和动力。"他承认,在物理机器人上做机器学习与语言模型不同——"像素值不是单词"("pixel values aren't like words")。但AI研究所已在苏黎世设立办公室,由强化学习专家Marco Hutter(ETH教授)领导,探索学习与传统控制的融合。


主题五:团队文化——技术无畏、勤勉、坚韧与乐趣

Raibert提出优秀机器人团队的四个要素:技术无畏、勤勉、坚韧和乐趣。

  • 技术无畏:"愿意接受你不知道如何解决的问题。研究它,找到切入点,可能是简化版本,从垫脚石中学习。"
  • 勤勉:不满足于狭窄解决方案。"Spot开门视频中,工程师推门、拉绳干扰——你需要拥抱更大的问题。"
  • 坚韧:"机器人很难,不会一开始就成功。不要气馁。"Atlas爬三级台阶的视频用了109次尝试,耗时6周。"我们拍摄了每一次——包括机器人刚启动就倒塌、油液飞溅。"
  • 技术乐趣:工程师"被支付四次"——手工艺的满足感、影响世界的成就感、团队协作的愉悦、以及薪水。

Raibert还分享了视频制作哲学:"不做解释。如果他们看不到,那就不是正确的东西。做值得展示的事情,然后展示它。"他亲自剪辑波士顿动力视频直到3-4年前,坚持"没有标题、没有干扰"。


提及的标的

标的 嘉宾态度 关键数据
Spot 看好(商业可行,可靠性提升) 1,500台已部署;全电动;价格仍高但有望降低
Atlas 看好(运动智能标杆) 爬三级台阶109次尝试;使用模型预测控制;液压动力单元5公斤/5千瓦
Big Dog 历史成就 汽油发动机;可携带400磅(实际测试达1,000磅);续航20英里
LS3 历史成就 可携带400磅;汽油动力
Wildcat 历史成就 四足机器人最高速度19英里/小时
Optimus(Tesla) 中性(尊重Elon,但当前不如Atlas) 未明示具体数据
Figure 中性(团队不错) 未明示
Apptronik 中性(团队不错) 未明示
Anymal(ANYbotics) 中性(AI研究所已采购) 未明示
Sony AIBO 历史合作 AIBO Runner项目;通过ISDN线(10Hz帧率)与日本团队每周会议

值得记住的判断

1. Raibert:机器人运动需要"前瞻性"而非"伺服式"——Spot的控制仅看未来1-1.5秒,但每0.1秒重新计算,持续迭代。伺服是"向后看",而动态运动需要"预测未来状态"。

2. Raibert:硬件创新远未结束——"认为不再需要硬件创新的人是错的。"波士顿动力重新设计了液压阀(自1950年代未变),将5公斤的单元做到5千瓦功率输出。

3. Raibert:机器人视频的黄金法则是"不做解释"——"如果他们看不到,那就不是正确的东西。做值得展示的事情,然后展示它。"他亲自剪辑波士顿动力视频直到3-4年前,坚持无标题、无干扰。

4. Raibert:Atlas爬三级台阶用了109次尝试,耗时6周——"我们拍摄了每一次——包括机器人刚启动就倒塌、油液飞溅。"这体现了"坚韧"(intrepidness)的重要性。

5. Raibert:机器人智能分为"运动智能"和"认知智能"——波士顿动力已确立运动智能标准,AI研究所将攻克认知智能(观察-理解-执行)。当前瓶颈是"大多数机器人相当笨"。

6. Raibert:AI研究所采用"通往登月的垫脚石"策略——"如果超过一年没有可见的状态报告,你就需要简化。垫脚石结果给你反馈和动力。"

7. Raibert:关于AGI威胁,他持怀疑态度——"世界上有比你更聪明的人,你觉得受威胁吗?"他认为技术总有风险与机遇,类比汽车(每年125万人死亡)仍是人类福祉。

8. Raibert:工程师"被支付四次"——手工艺的满足感、影响世界的成就感、团队协作的愉悦、以及薪水。"还有什么比这更好的?"