Boston Dynamics Dancing Robots: Innovation in Motion

Det amerikanske ingeniør- og robotteknikfirma Boston Dynamics er kendt verden over for udviklingen af forskellige dynamiske, højmobile robotter. Kort om hver robot vil vi fortælle i slutningen af artiklen. Nu vil vi vise en spændende video kaldet „Spot’s On It“, hvor 7 robot-hunde ved navn Spot danser.

Spot’s On It | Dansende robot-hunde

Boston Dynamics blev grundlagt i 1992 som et datterselskab af Massachusetts Institute of Technology. Siden juni 2021 har Boston Dynamics tilhørt Hyundai Motor Group, hvilket denne video blev udgivet til ære for under BTS' sang „IONIQ: I'm On It“.

Og nu vil vi fortælle lidt om skabelsen af denne video.

Først er det ikke helt klart, hvad du ser på. Gule robotter, der sidder i stilhed, er placeret så tæt sammen, at de næsten ligner liggestole, stablet ovenpå hinanden. Så, i takt med musikken, arrangerer deres arme sig i en glidende række af mønstre, hvilket skaber indtrykket af en mange-armet robot-påfugl foran kameraet. Til sidst spreder de syv Spots sig, synkroniserer deres skridt og ser ud til at spille dansetrin op mod hinanden.

Trinene er så præcist beregnet, og bevægelserne er så glatte og harmoniske, at du måske tror, at robotterne faktisk lytter til musikken og reagerer på den. Men det er de ikke, de lytter til deres synkroniserede interne ure. På trods af deres komplekse sensorer ved robotterne ikke engang, at der spilles musik. Og deres evne til at bevæge sig rundt uden at træde hinanden på hælene er resultatet af omhyggelig positionering og programmering, ikke en robotfunktion til at undgå forhindringer.

Det endelige resultat er sømløst, glat og endda lidt forbløffende. Men bag kulisserne skjuler sig timer med koreografisk og ingeniørarbejde — og alt dette sammen til en 77-sekunders forestilling.

„Der var mange udfordringer med at overføre vores koreografs vision, der var vant til at arbejde med dansere, til vores software“, bemærker Eric Whitman, robottekniker hos Boston Dynamics, der spillede en hovedrolle i den udgivne video „Spot’s On It“.

„Alt skulle tænkes igennem på forhånd og programmeres nøjagtigt efter manuskript. Robotter har en fordel i forhold til mennesker ved, at de er meget gentagelige: Når du først har gjort det rigtigt, forbliver det rigtigt. Men de har også en ulempe — du skal fortælle dem alt. De improviserer slet ikke“.

Det skal siges, at det ikke er første gang, at robotten Spot går på dansegulvet. I 2018 viste Spot sine evner til sangen „Uptown Funk“. Og i slutningen af 2020 sluttede Spot sig til robotterne Atlas og Handle i en dansende optræden til den klassiske sang fra 1962 „Do You Love Me“. Disse videoer vil vi også vise senere.

Når disse videoer slutter, står det klart: Hvorfor danse? Trods alt bruges Spot allerede til kommercielle formål. Robotten gennemfører inspektioner på kraftværker og byggepladser. Hvad er formålet med at programmere en robot til at vrikke med sin bagdel?

„En sportslig optræden som dans fremhæver robotens mekaniske konstruktion samt algoritmerne i softwaren“, siger Marc Raibert, grundlægger og formand for Boston Dynamics. „Hvis du ser på den dans, vi har udført, vil du se, at den har snesevis af forskellige adfærdsmuligheder, så teamet var nødt til at skabe værktøjer, der gjorde det muligt for os at skabe disse adfærdsmuligheder hurtigt nok til at gennemføre projektet inden for en rimelig tid. Det er et praktisk svar“.

„Men for mig“, tilføjer Raibert, „var det hovedsageligt en måde at udtrykke kreativitet og have det sjovt“.

Robottekniker Eric Whitman bemærker, at det tog år at udvikle Spots sædvanlige adfærd, såsom selvsikker gang og klatring. Ifølge ham giver skabelsen af en dansevideo som denne udviklerne et kreativt mål, der fører til hurtige innovationer i, hvordan robotten kan bevæge sig. Dans afslører også potentielle forbedringer i robotens fysiske design. Eller som Whitman udtrykte det: „Dans er en form for accelereret testning af udstyrets livscyklus“. For eksempel, efter at dansetests viste, at et for hårdt slag mod knæet af robot-hunden kunne føre til skader, besluttede firmaet at finde mere holdbare materialer til den øverste del af robotens ben.

„Når vi laver disse projekter, har vi altid to mål“, siger Whitman. „Det første mål er at bruge videoen som en motivation for at forbedre produktet. Det andet mål er at have det sjovt med at lave videoen“.

UpTown Spot | Dansende robot-hund (2018)

Do You Love Me? | Dansende robotter Atlas, robot Handle og robot Spot (2020)

Robotter hos Boston Dynamics

BigDog

BigDog (Stor hund) er en firbenet robot skabt i 2005 som en hjælperobot for landstyrker, i stand til at bevæge sig over meget ujævnt terræn. BigDog kan bære op til 150 kg gods med en hastighed på op til 6,4 km/t og overvinde en hældning på op til 35 grader.

LittleDog

LittleDog (Lille hund) er en lille firbenet robot, der blev skabt i 2010 til forskningsformål. Robotens ben har et bredt bevægelsesområde, og den er stærk nok til at klatre og bevæge sig dynamisk.

Cheetah

Cheetah (Gepard) er en firbenet robot, der kan nå en hastighed på 28 mil i timen (45 km/t eller 13 m/s), hvilket er en rekord for firbenede robotter fra august 2012. Cheetah har en fleksibel ryg, der hjælper med at opnå høj bevægelseshastighed. Denne hastighed svarer dog til robotens bens bevægelse og ikke dens evne til at flytte sig selv fremad. Desuden bevægede denne laboratorieprototype sig på et løbebånd og blev drevet af en stationær hydraulisk enhed.

Derfor præsenterede Boston Dynamics den 5. oktober 2013 en forbedret version af denne robot kaldet WildCat (Vildkat), som har et autonomt hydraulisk system. På fladt underlag kan WildCat nå en hastighed på 25 km/t.

Interessant nok har Massachusetts Institute of Technology’s Biomechatronics Laboratory skabt sin egen tilsvarende robot, også kendt som Cheetah. Denne gepardrobot kunne i 2014 springe over forhindringer, mens den løb, og i 2018 kunne robotten klatre op ad trapper.

RiSE

RiSE er en seksbenet robot, der kan klatre op ad lodrette forhindringer: vægge, træer og hegn. For at bevæge sig bruger den ben med mikrogreb og en hale, og den kan ændre sin stilling i forhold til overfladens krumning. RiSE er 0,25 meter lang og vejer 2 kg. Bevægelseshastigheden er 0,3 m/s.

PETMAN

PETMAN er en tobenet robot, der er skabt til at teste personligt beskyttelsesudstyr. Det er den første antropomorfe robot, der bevæger sig som et rigtigt menneske. Den har mange teknologiske låntage fra BigDog.

LS3

Legged Squad Support System (LS3), også kendt som AlphaDog, er en militariseret version af BigDog. Denne robot er designet til militær brug og kan arbejde under varme, kolde, fugtige og beskidte forhold.

Handle

Handle er en robot omkring 2 meter høj, der kan bevæge sig med en hastighed på op til 4 m/s og hoppe 1,2 meter op. Det, der adskiller denne robot, er, at den har hjul på sine bagben. Batteriets levetid er tilstrækkelig til 24 km bevægelse.

Stretch

Stretch er en robot designet til operationer med kasser og kasser på trange steder. Dens hovedopgave er at arbejde i lagerbygninger og aflæsse lastbiler. Den erklærede ydeevne er at flytte 800 kasser i timen, der vejer op til 23 kg uden menneskelig indgriben.

Pick

Pick er en robot ligesom Stretch, men stationær. Den er designet til at transportere kasser. Robotten kan identificere en kasse på mindre end et sekund. Den fjerner automatisk et stykke karton.

Atlas

Atlas er en antropomorf robot, der er 5 fod (152,4 cm) høj og designet til at bevæge sig over ujævnt terræn. Den er baseret på den tidligere robot-humanoid PETMAN. Den går på to ben og kan bruge sine frie hænder til at bære last eller klatre op ad lodrette forhindringer.

Spot

Spot (robot-hund) er en firbenet robot, der først blev præsenteret den 23. juni 2016 og kan nå en hastighed på op til 1,6 meter i sekundet. Robotten udforsker terrænet ved hjælp af stereokameraer, der samlet giver en synsvinkel på 360°. Spot bevæger sig således gennem terrænet med en hidtil uset mobilitet, der muliggør automatisering af rutinekontrol og dataindsamling sikkert, præcist og ofte. Robot-hunden vejer 25 kg.

Spot er en mobil robot, der kan tilpasses til en bred vifte af anvendelser. Basisplatformen giver mobilitet på ujævnt terræn, forhindringsundgåelse samt forskellige niveauer af navigation, fjernstyring og autonomi. Producenten hævder, at Spot kan tilpasses ved at tilføje specialiserede sensorer, software og andre nyttige belastninger. De første kunder hos Boston Dynamics tester allerede Spot til overvågning af byggepladser og for at sikre fjerninspektion af olie og gas, energianlæg og offentlig sikkerhed. Spot er i masseproduktion og leveres i øjeblikket til udvalgte tidlige brugere.

For at demonstrere denne teori vil vi vise den officielle video fra Boston Dynamics nedenfor.

Factory Safety Service Robot

Factory Safety Service Robot (Fabrikssikkerhedsservice Robot) blev præsenteret den 17. september 2021. Den er baseret på den eksisterende robot Spot. Dens indbyggede termiske kamera og 3D LiDAR-system hjælper med at opdage personer i nærheden, overvåge brandfare og genkende åbne og lukkede døre.