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波士顿动力

波士顿动力:会跳舞的机器人是如何诞生的

从MIT的腿部实验室起步,先后三度易主(谷歌·软银·现代)。从BigDog到液压Atlas,再到电动Atlas。本文讲述缔造了运动智能一个时代的波士顿动力,其创业、革新与最新动向的故事。

Published 2026·06·21 · 14 min read · by Lucky Blog Editorial
Prologue

会后空翻的机器

一台人形机器人跃上箱子、以双腿落地、继而向后完整翻转一周、又稳稳停在双脚之上的视频在2017年底席卷网络时,许多人初次涌起的情绪,是惊叹与不安交织的一种奇异感受。那记后空翻并非模仿人类体操的简单杂耍,而是一纸宣言:机器已能实时计算并控制自身的重心与转动惯量。而作出这纸宣言的公司,正是波士顿动力。

然而,对长期关注这家公司的人而言,那段视频并非突如其来的事件,而是一个问题历经数十年追问后的自然归结。怎样才能让机器像动物、像人一样,在不失衡的前提下粗野地运动?这一问题始于1980年代的一间大学实验室,途经一台军用驮运机器人与一台灾害救援机器人,熬过三度易主的剧烈并购,终于抵达今日那台走进汽车工厂的电驱动人形机器人。本文将循着这段漫长的旅程,从最初一直追到最新。

Boston Dynamics — milestones & ownership (1992–2026) 1992 founded (MIT spin-off) 2004 BigDog 2013 Atlas unveiled 2020 Spot on sale 2024 electric Atlas 2026 production Atlas OWNER → INDEPENDENT GOOGLE 2013–17 SOFTBANK 2017–21 HYUNDAI 2021– three changes of owner, yet the athletic intelligence stayed
一图看尽波士顿动力的33年。1992年作为MIT衍生公司起步,在以BigDog与Atlas积累运动智能的同时,公司的主人三度易手——谷歌(2013)、软银(2017)、现代(2021)。下方的色带勾勒出所有权的变迁,上方的圆点标记着代表机器人的登场。示意图:Lucky Blog。
How Atlas turns a backflip center-of-mass arc 1 crouch & jump 2 tuck & rotate 3 extend & land angular momentum, set at takeoff, is conserved in mid-air
Atlas完成后空翻的原理。在箱上屈身蹬地的瞬间所生成的角动量在空中得以守恒;机器人收身以加快旋转,再展身以双脚落地,而重心划出一条抛物线。示意图:Lucky Blog。
百闻不如一见。跃过箱子的Atlas稳稳完成一记完美后空翻的那著名瞬间。上方示意图所讲的原理究竟如何实现,您可以亲眼一探。视频:路透社所报道的波士顿动力Atlas影像中的后空翻片段(0:10–0:17)。
Chapter I

从腿的科学出发

故事的起点处,站着一位名叫马克·雷伯特(Marc Raibert)的工程师。1980年代,他在卡内基梅隆大学、继而在麻省理工学院(MIT)领导着一间名为腿部实验室(Leg Laboratory)的研究室,钻研着一个在当时看来颇为古怪的主题:如何让以腿、而非以轮行进的机器,在保持平衡的同时奔跑。他实验室里造出的单腿、双腿、四腿机器人又蹦又跳、奔跑、翻筋斗,而在这一过程中,他奠定了动态平衡的科学基础——那是一种不靠停下来寻求安定、而靠不断运动来恢复平衡的控制。

波士顿动力创始人马克·雷伯特
波士顿动力创始人马克·雷伯特。在MIT腿部实验室确立了动态平衡之科学的他,于1992年把那项研究移入商业,创办了这家公司。摄影 TechCrunch,CC BY 2.0(Wikimedia Commons)。

1992年,雷伯特把这项研究带出校园,作为MIT的衍生公司创办了波士顿动力。耐人寻味的是,早期的这家公司,与我们如今所想象的机器人公司颇为不同;它一度靠为军方与企业制作人体动作仿真软件来盈利,真正开始大规模制造实体机器人,是其后的事。然而,铺在公司根底的哲学从一开始便十分清晰:机器人不该是重复既定动作的工业机械臂,而应是一个像动物那样、在不可预测的现实地形之上自行取得平衡而运动的存在。

Chapter II

形似野兽的机器

这一信念头一次在世人面前留下强烈印象,是在2000年代中期,通过获得美国国防高级研究计划局(DARPA)资助而开发的BigDog。这台四腿行走的机器人,是为了成为背负重物、跟随士兵翻越险峻山地的军用驮兽而打造;它在雪地上打滑却不倒地、能恢复姿态,从侧面被踢踉跄之后又重新取得平衡,那副模样甚至唤起一种宛如目睹活兽的、令人不安的熟悉感。

获DARPA资助开发的四足机器人BigDog
为翻越险峻地形的军用驮兽而开发的四足机器人BigDog。它被踢之后踉跄又重获平衡的姿态,第一次让波士顿动力之名为世人所知。摄影 DARPA,Public Domain(Wikimedia Commons)。
与海军陆战队一道踏越野地的军用四足机器人LS3
继BigDog之后的军用四足机器人LS3(Legged Squad Support System)。在2014年海军陆战队的演习中,它与士兵一道踏越险峻野地、背运重物,恰好展现出这家公司那条被踢被推仍能自行恢复平衡的四足机器人血脉。摄影 Sgt. Sarah Dietz, U.S. Marine Corps,Public Domain(Wikimedia Commons)。
让波士顿动力之名第一次为世人所知的BigDog视频。它在雪地与冰面上打滑却不倒地、被人从侧面狠狠一脚踢去仍踉跄着重获平衡——那著名的一幕,您可以亲眼目睹。视频:波士顿动力官方YouTube《BigDog Overview》。

在BigDog前后,这家公司接连推出了一系列试图以机器再现野生动物运动能力的实验。以每小时数十公里在跑步机上疾驰、刷新四足机器人速度纪录的Cheetah(猎豹),以及取人之形、为测试防护服阻隔化学物质的性能而行走与蹲伏的PETMAN,便是其例。这一时期的机器人大多并非商业产品,而是研究演示,但波士顿动力借此把粗劣环境中的动态平衡这一专属领域,推升到旁人难以企及的水平,同时也建立起一种通过视频在大众心中留下深刻印象的独特文化。

Chapter III

Atlas,以双腿站起

把四腿之上积累的平衡之科学移到双腿之上,是一桩艰难得多的挑战,而这桩挑战的结晶,便是2013年为DARPA灾害应对机器人挑战赛(DRC)而公开的人形机器人Atlas。在打造一台能于人无法进入的灾害现场关阀门、清瓦砾、开车辆的机器人这一目标之下——正如福岛核事故所揭示的那样——早期的Atlas是一台以液压驱动的、强劲却笨重而粗野的机器。

2013年公开的早期液压驱动Atlas
2013年为DARPA灾害应对机器人挑战赛而公开的早期Atlas。这台以液压驱动的强劲却笨重的双足机器人,成了今日一切人形机器人的一个原型。摄影 DARPA,Public Domain(Wikimedia Commons)。

这台液压式Atlas起初不过是一台拖着一大把电缆、迟缓挪动的笨重机器,但经波士顿动力之手,逐年获得了惊人的敏捷。它走过崎岖的乱石滩,单脚取得平衡,终于抵达跃上箱子、翻后空翻的阶段;而在这一过程中,波士顿动力所展示的并非单纯的硬件之力,而是把全身关节一齐协调、生成跃动动作的全身控制之深。

执行灾害应对任务的Atlas
仿照连接水管等灾害现场实际作业而设计的Atlas任务。让机器人在人无法进入之处工作的这一构想,正是这台机器的起点。摄影 U.S. Department of Defense,Public Domain(Wikimedia Commons)。
为驾驶任务而爬上车的Atlas
为灾害应对挑战赛任务之一的驾驶车辆而爬上车的Atlas。让机器人径直操作人类所用的工具与车辆,这一构想正是特意打造人形机器人的缘由。摄影 U.S. Department of Defense,Public Domain(Wikimedia Commons)。

Atlas是一台商业上从未售出过一台的纯研究用机器人。即便如此,这台机器人之所以重要,是因为从今日特斯拉的Optimus到中国的众多人形机器人,几乎每一家跳入这个市场的公司,无论自觉与否,都把Atlas率先展示的动作基准线当作出发点。Atlas未曾售出,但它的视频点燃了整个产业的想象力。

Chapter IV

三度易主的宝石

在技术上虽属世界顶尖,波士顿动力却长期不是一家赚钱的公司。由于其炫目的演示视频与真正卖得动的产品之间相距甚远,这家公司走上了一条独特的命运,接连辗转于识得其价值的巨型企业之手。第一位主人是谷歌;2013年,对机器人业务怀有野心的谷歌(后来的Alphabet)收购了这家公司。然而在围绕清晰盈利模式的分歧之中,谷歌最终于2017年把这家公司转给了日本的软银。

软银同样押注于机器人的未来,但真正把波士顿动力培育成一桩正经生意的,是第三位主人——韩国的现代汽车集团。现代于2020年末宣布收购,2021年以约11亿美元的企业估值取得控股权,其后又买下软银所留的股份,朝事实上的完全所有迈进。最具标志性的美国机器人公司,其主人竟是一家韩国汽车企业,这一悖论,也是一幕预告:汽车的大规模生产能力,与机器人的运动智能,将在此相遇并结成新的联合。

Chapter V

终于能赚钱的机器人

在现代的资本与商业意志之下,波士顿动力正式着手于商业化这桩积年的功课。其头一份果实,便是自2020年6月开始销售的四足机器人Spot;作为BigDog的后代,这只黄色的机器狗被卖往发电厂、建筑工地、制造工厂、油气设施与矿山等危险而重复的巡检现场,数百台开始真正干起活来。代人巡视那些一一查看既麻烦又危险的场所、并采集数据的工作,比炫目的后空翻更早变成了钱。

波士顿动力的商用四足机器人Spot
波士顿动力自2020年起销售的商用机器人Spot。数百台被部署到发电厂·建筑·矿山等危险巡检现场,成了这家公司第一笔正经的收入来源。摄影 Jonte,CC BY-SA 4.0(Wikimedia Commons)。
立于瑞典矿业企业LKAB现场的Spot
立于瑞典矿业企业LKAB现场的Spot。人难以一一巡视、又危险的工业现场,正是Spot最早觅得真正岗位之处。摄影 Tore Danielsson (WMSE),CC BY-SA 4.0(Wikimedia Commons)。

成为Spot原型的,是更早公开的、小巧而敏捷的SpotMini。在屋内上下楼梯、开门、端送碗碟的这台演示机器人,抹去了BigDog那军用的粗野印象,担起了一座桥梁的角色,昭示波士顿动力的技术能够走入日常与产业的现场。

成为Spot原型的SpotMini
成为商用Spot原型的SpotMini。这台上楼梯、开门的敏捷演示机器人,成了把粗野的军用形象改写为产业·日常工具的转折点。摄影 Web Summit,CC BY 2.0(Wikimedia Commons)。

继Spot之后,波士顿动力推出了瞄准物流仓库的机器人Stretch。在带轮的底座之上架起一条长而有力的手臂与吸附式夹爪,这台机器人被设计来自动化从卡车上卸箱、码上托盘这类单调而繁重的作业,并被引入DHL等物流企业的现场,与Spot一道成了公司近期的收入来源。这家曾被称作实验室之宝石的公司,终于开始具备一个自食其力的生意的模样。

Chapter VI

卸下液压,披上电力

而在2024年4月,波士顿动力接连公开了两段同时宣告一个时代终结与开端的视频。它先以一段引退视频作别——那段视频汇集了相伴十余年的液压式Atlas摔倒、踉跄的幕后片段——并在次日便展示了一台全然以电力驱动的全新Atlas。那台原本躺在地上的电动Atlas,把双腿向头部一侧诡异地折起,以人所无法模仿的方式霍然站起,那一幕清楚地表明:这台机器人,将不再止步于模仿人的动作。

从液压到电力的转换,并非单纯的部件替换,而是一次哲学的转换。正如第3篇所述,液压能输出强劲之力,却笨重、漏油、精密控制困难;而电力驱动更轻、更静、可更细腻地操控,因此远更适合工厂这般的实际作业现场。这台新的电动Atlas具备超出人体关节活动范围的转动自由度,腰部可旋转360度、四肢可自由弯折,在力量与柔韧两方面都被设计得胜过常人。从一台为炫技而生的机器人,转向一台为真正干活而生的机器人——Atlas的目的本身,已然迁移。

液压时代末期的Atlas试验场景
液压时代末期的Atlas试验场景。十余年间,波士顿动力打磨这台液压巨人,逼出了跳跃、后空翻乃至近乎跑酷的动作,正是在这长久的积累之上,才有了2024年向电动Atlas的转身。摄影 DARPA,Public Domain(Wikimedia Commons)。
From hydraulic to electric (2024) HYDRAULIC  (—2024) pump → valve → cylinder driven by pressurized oil + very strong force − heavy, leaks oil − precise control is hard − noisy great for stunts ELECTRIC  (2024—) battery → motor → reducer driven by electric current + lighter & quieter + precise, fine control + no oil to leak + beyond human joint range ready for real factory work
2024年Atlas舍弃液压、转向电驱动的缘由。液压能输出强劲之力,却笨重、漏油、精密控制困难;而电驱动更轻、更静、更细腻,适合工厂这般的实际作业现场。示意图:Lucky Blog。
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为运动智能添上人工智能

电动Atlas须解的下一道课题,不在身体,而在头脑,也就是人工智能。身体再出色,若不能自行判断该做什么、怎么做,便仍是一台重复既定动作的机器;为此,波士顿动力正同时走着两条路。一条,是通过创始人雷伯特于2022年以现代之资金另行设立的机器人与AI研究所(RAI Institute),让机器人更好地理解周遭世界的基础研究;另一条,是2025年与丰田研究院(TRI)一道推进的大型行为模型(Large Behavior Model)的开发。

尤其是与丰田研究院的协作,值得关注。这是一种以语言接受指令、把行走与手上作业作为长跨度任务纳入同一套策略来执行的尝试;让一台学过人所展示的大量示范、以及附在其上的语言注释的Atlas,能够遵循一般化的指令自行行动。事实上,在2024年底以来公开的演示中,Atlas已展现出在模拟工厂环境中,按清单所列对部件进行分类与搬运、且无需人工遥控而自主完成作业的姿态。

而在2026年,这一切潮流收束为一款产品。波士顿动力在1月的CES 2026舞台上公开了电动Atlas的量产版,并随即在波士顿总部投入生产;这台具备56个自由度与50公斤举起能力的量产版Atlas,其最大的需求方,正是母公司现代。现代汽车集团宣布计划在自家车辆制造现场部署2.5万台以上的Atlas,量产初期每台约13万至14万美元的单价,预计在累计产量超过5万台后将降至3万美元上下。核心部件——高功率执行器,由现代摩比斯供应,呈现出汽车集团的垂直整合向机器人延伸的图景。

电动Atlas最新的样子。凭借强化学习习得的动作,它在行走与奔跑之间流畅切换,甚至使出侧手翻与近乎街舞的动作。这是超出人体关节活动范围的电驱动自由度所催生的、人所无法模仿的运动性。视频:波士顿动力官方YouTube《Walk, Run, Crawl, RL Fun | Atlas》。
以及在真实工厂产线上工作的电动Atlas。它自行在供应容器与移动料车之间搬运汽车部件,这项作业无需预设动作或遥控,而是凭视觉、力觉与本体感觉传感器感知环境、自主完成。这正是那台耍特技的机器人迈入真正工作岗位的一幕。视频:波士顿动力官方YouTube《Atlas Goes Hands On》。
Epilogue

开创者之位,以及挑战

波士顿动力最大的竞争力,在于旁人难以模仿的、数十年的运动智能——也就是在粗粝的现实之中,自如地驾驭机器人之身的那份深度。从BigDog起步、历经液压Atlas、抵达电动Atlas,这家公司的硬件与全身控制技术,至今仍是业界的基准线;而在其上又添了汽车制造这一巨大的实需求与现代集团的垂直整合,这是其他竞争者所不具备的稳固根基。

然而挑战同样分明。正如第5篇所见,特斯拉以资本与人工智能、正如第8篇所见,中国的众多企业以压倒性的物量与价格,追赶着这个市场;在机器人的胜负之处逐渐从身体移向头脑、即移向人工智能与大规模生产之成本的潮流里,仅凭运动智能开创者这一席位,或许并不足够。最早以双腿站起的公司,能否成为最早占据市场的公司,其答案,系于电动Atlas在现代的工厂里究竟能多有用地工作。这家缔造了一个运动智能时代的公司,其下一章,此刻才刚刚开始落笔。

延伸阅读 →
未走IPO,而入现代全资麾下 — 波士顿动力股权·估值·生产计划

参考资料 · Sources

  1. 关于马克·雷伯特的MIT·卡内基梅隆腿部实验室与1992年波士顿动力创业的资料(Wikipedia、MIT CBMM、公司官方介绍)。
  2. 关于BigDog·Cheetah·PETMAN·Atlas的DARPA资助开发及2013年DRC的资料。
  3. 所有权变迁——谷歌/Alphabet(2013)·软银(2017)·现代(2020~2021,约11亿美元估值、收购剩余股份)的相关报道。
  4. 商业化——Spot(2020年6月开售)·Stretch(DHL等物流引入)的相关资料。
  5. 电动Atlas——2024年4月液压Atlas引退与电动Atlas公开、与丰田研究院的大型行为模型(2025)、CES 2026量产版、现代2.5万台部署·现代摩比斯执行器供应的相关报道。

图片来源 · Image credits

  1. Marc Raibert — TechCrunch, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons.
  2. BigDog — DARPA, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  3. Atlas (2013) — DARPA, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  4. Atlas DARPA task — U.S. Department of Defense, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  5. Spot — Jonte, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
  6. SpotMini — Web Summit, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons.
  7. LS3 / Legged Squad Support System — Sgt. Sarah Dietz, U.S. Marine Corps, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  8. Atlas (entering vehicle) — U.S. Department of Defense, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  9. Atlas (testing) — DARPA, Public Domain, via Wikimedia Commons.
  10. Spot (LKAB) — Tore Danielsson (WMSE), CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.