会开门、会跳高、跑得比猎豹还快,这家公司的机器人简直逆天!

【机械cax360第390期】会开门、会跳高、跑得比猎豹还快的机器人是由波士顿动力公司研发制造的,公司致力于研究人工智能仿真和具有高机动性、灵活性和移动速度的先进机器人,技术利用基于传感器的控制和算法来解决具有一定复杂性的机械使用问题。

波士顿动力应该算当前世界上最知名的机器人公司之一,它始于麻省理工学院的教授、全球机器人动力学的权威专家Marc H. Raibert。

上世纪80年代,Marc造出了一个能以平衡姿态蹦着到处走的机器人,这项机器人动力平衡技术,给波士顿动力后来制造的自平衡机器人打下坚实的基础。

由于创始人Marc对机器人技术极致的追求,也敦促着波士顿动力机器人不停地更新迭代,从最早爆红的军用机器人「大狗」开始,波士顿动力每一款机器人都很引人注目,接下来我们对波士顿动力研发的几款重要的机器人做个梳理。

01 Big Dog(大狗)

大狗机器人(Bigdog),因形似机械狗被命名为"大狗",与以往各种机器人不同的是,"大狗"并不依靠轮子行进,而是通过其身下的四条"铁腿"。美军将阿富汗作为测试这种具有高机动能力的四足仿生机器人的试验场,开始试验这款机器人与士兵协同作战的性能。

"大狗"机器人的四条腿完全模仿动物的四肢设计,内部安装有特制的减震装置。它的长度为1米,高0.7米,重量为75千克。

内部安装有一台计算机,可根据环境的变化调整行进姿态,而大量的传感器则能够保障操作人员实时地跟踪"大狗"的位置并监测其系统状况。

"大狗"机器人的行进速度可达到7千米/小时,能够攀越35度的斜坡。它可携带重量超过150千克的武器和其他物资。"大狗"即可以自行沿着预先设定的简单路线行进,也可以进行远程控制。

02 小狗(Little Dog)

小狗机器人有四条腿,每条腿都分别有三个电机驱动,可移动范围非常大。这个小小的机器人能够爬坡、也能实现动力学运动步态,配置 PC 级别的电脑控制致动器、处理传感器信号和外界交流。

小狗机器人的传感器主要负责测量关节角度、电机电流、体平衡和接地触点的状况,机载锂电池能保证 30 分钟的连续运行。并可通过无线通信和数据采集系统,可以进行远程遥控和数据分析。

小狗机器人具有人工智能的自我学习能力,可以分析过往的错误并加以调整。除了能穿过障碍物,最牛的地方是它能识别前方的沟堑,通过计算后能顺利地跨过去,就像真的动物在过一条沟的感觉。

03 猎豹(Cheetah)

Cheetah 是目前世界上速度最快的腿式机器人,奔跑速度超过 29 英里/时(约合 47 公里/时)。其背部结构是关节型的,能够随着每一个动作灵活地来回移动,提高了步幅和奔跑速度,这与动物的运动原理相差无几。它的驱动力来自外部的液压泵。

最新“Cheetah 3 ”(猎豹三)AI机器人可在视觉受限,甚至没有摄像头的的情况下移动,为以后在危险且视觉受限的环境下工作提供了必要条件。

04野猫(Wild Cat)

野猫机器人算是猎豹机器人的升级版本,内置动力系统,可以独立工作,无须像第一代产品那样需要通过牵引提供动力。野猫机器人能够以时速25.8公里的速度奔跑跳跃。

虽然它的速度尚未达到猎豹的水平,但“野猫”的优势在于无论遇到哪种地形,它都能实现快速奔跑,并且能够实现跳跃和转身等动作。

05跳蚤(Sand Flea)

跳蚤机器人的仿生学元素并不充足,就是四个轮子加一块板子而已。但它动起来确实是一只名副其实的“跳蚤”, 重约5千克的它可以跳到9.1 米高左右。

跳蚤机器人内置陀螺仪使其保持水平状态,为机载摄像机提供清晰的视角,并能保证平稳着陆。每充电一次可弹跳 25 次。

跳蚤机器人所配备的激光测距仪会帮助它测量起跳点与目标之间的距离,并帮助它计算出合适的路线。之后它会向上翻转,在压缩空气的驱动下向上弹起。

06 RHex六足机器人

RHex六足机器人能够穿过崎岖地带,在烂泥堆里依然所向披靡。拥有一个全封闭身体,可以在潮湿天气、多泥和多沼泽的地方工作。

甚至可以在水面上游动或在水下前进,Rhex的非凡的越障能力已经得到了美国专门机构的认证。

RHex六足机器人拥有专门的抗击打设计,防水能力强,可穿越各种复杂地形,轻松跳跃沟槽、攀爬矮墙,或者是180度跳跃翻身,即使摔落山崖也安然无恙。

07 Atlas人形机器人

Atlas机器人装配有液压驱动的四肢、身高1.8米,主要用于搜救工作。其四肢拥有28个自由度,但是该机器人在不同的情况下也拥有非常好的平衡能力,因此其控制技术也是非常先进的。

Atlas人形机器人开门的动作看似简单,其实是需要全身协同动作的。

雪地行走虽然看来不太稳,但是要知道,在世界一流的实验室里双足机器人都行走的小心翼翼,还经常摔跤。Atlas通过快速的大踏步,来不断调整新的平衡。

08 Spot Mini 机器人

SpotMini 是 Spot 机器人的新型且更加小型的机器人版本,加上机器臂是 29.5 千克,而且防水。一次充电可以跑 90 分钟,且是纯电动的,没有任何液压系统在身体上,所以是波士顿动力机器人里面最安静的机器人之一。

它的身体上还安装了大量的传感器,例如深度摄像机、姿态传感器、以及肢部的本体感受传感器。最新版SpotMini机器人健壮性测试,测试在打开一扇门时对外界干扰的适应性能。

在对机器人发出指令“Go”后,机器人自主找到门的把手,确定门是开还是关,然后通过。

在外界的干扰下,机器人通过自己的调整,仍然打开了门。

SpotMini想要打开房门并通过,测试员用曲棍球推它的脑袋,拽它的“尾巴”,但SpotMini还是完成了任务。

据波士顿动力公司称,这是SpotMini在试图通过一扇门时处理干扰的能力测试。机器人在获得通过门的命令后自主运行。该公司肯定会提到,“这种测试不会刺激或伤害机器人。”

这些动作是非常不可思议的,包括暂停,因为机器人以一种智能生物可能暂停计划其行为的相同方式评估门。很快,它抓住门把手,转动并拉动,用一条腿支撑门打开,然后用手臂伸出并推动它。机器人不再与人对抗,走过门后靠近它。

09Handle 轮式机器人

Handle 轮式机器人有6.5英尺高(将近2米),移动速度有9英里每小时(约相当于4m/s),而且这货弹跳力还挺不错,能跳4英尺高(大概1.2米)。

其实它的运动方式和那些四足动物还是相当不一样的。轮子能帮助它在平滑的地面上移动,而将轮子和四条腿结合起来,又可以帮助它适应更复杂的环境。

其实它的运动方式和那些四足动物还是相当不一样的。轮子能帮助它在平滑的地面上移动,而将轮子和四条腿结合起来,又可以帮助它适应更复杂的环境。

它还能搬运货物,两条腿踩着轮子站着,稳定性还挺好。

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