如果有一天你在公園跑步的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)身邊有一個(gè)機(jī)器人正在跟你一起跑步，千萬(wàn)不要太驚訝！這在未來(lái)很可能成為現(xiàn)實(shí)！今天我們就來(lái)“撩撩”世界上那些奔跑到根本停不下來(lái)的機(jī)器人吧！
閉眼跳桌飛奔狂魔MIT獵豹機(jī)器人：MIT新研發(fā)的第三代獵豹機(jī)器人，這貨奔跑起來(lái)你連它的腿都看不清
這只“獵豹”不用依靠視覺(jué)和任何外部傳感器，全憑控制算法，漂亮地縱身飛躍上桌，還能輕松爬上滿是障礙物的樓梯，更不可思議的是它還能在突然被猛推或猛拉情況下迅速恢復(fù)平衡。這畫(huà)面，是不是讓你腦補(bǔ)了一場(chǎng)“速度與激情”。
“獵豹”縱身飛躍上桌
“獵豹”爬障礙物樓梯
“獵豹”被猛推或猛拉后迅速恢復(fù)平衡
看起來(lái)有沒(méi)有一種很酷的感覺(jué)！有存在就有比較，MIT的獵豹機(jī)器人一直以來(lái)都被大眾拿出來(lái)與波士頓動(dòng)力的Cheetah機(jī)器人做比較，盡管這哥倆跑起來(lái)都是“腿”都看不清的貨。
兩豹相爭(zhēng)必有一勝，MIT*新研發(fā)的第三代獵豹機(jī)器人擁有了接觸檢測(cè)算法（contact detection algorithm）和模型預(yù)測(cè)控制算法（model-predictive control algorithm）。那么，這兩種算法究竟牛逼到哪里了呢？
接觸檢測(cè)算法幫助機(jī)器人確定在腿的擺動(dòng)踩地之間轉(zhuǎn)換的最佳時(shí)間點(diǎn)，這可為“豹子”的每只腿連續(xù)計(jì)算三種可能性，而這些令人腦袋炸裂的計(jì)算數(shù)據(jù)記錄了豹子腿部相對(duì)于地面的角度和高度，以便于來(lái)維持豹子機(jī)器人本身的平衡。聽(tīng)起來(lái)吊炸天的無(wú)需視力的運(yùn)動(dòng)能力依靠一種模型預(yù)測(cè)控制算法，該算法可以預(yù)測(cè)出豹子某條腿在踏出一步后應(yīng)該施加多大的力。
此算法的真正意義在于，確定“何時(shí)才是安全的落腳時(shí)間點(diǎn)”。獵豹機(jī)器人跟獵豹一樣大嗎？*新研發(fā)的第三代獵豹機(jī)器人（Cheetah3）僅有90磅左右的重量，體型大約像一只成年拉布拉多犬，四條腿子的它是不是聽(tīng)起來(lái)像犬不像豹！其實(shí)，獵豹機(jī)器人從*代開(kāi)始便表現(xiàn)十分驚艷：它能自主跨越障礙物、實(shí)現(xiàn)每小時(shí)30英里（約 48 公里）的高速奔跑。（貨真價(jià)實(shí)的成年健碩豹子時(shí)速110公里）
雖然獵豹機(jī)器人跑起來(lái)快到你看不清它的腿子，但這么快的機(jī)器人究竟有什么用？能做什么呢？第三代獵豹機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)十分豐富。如電廠檢查，包括在樓梯、路障和地面上的障礙物情況下作業(yè)；在地震救援、洞穴探險(xiǎn)等方面它*合適不過(guò)了。目前獵豹機(jī)器人已被添加了攝像頭，以便為機(jī)器人提供周圍環(huán)境的視覺(jué)反饋。
滑冰界“搬磚工”Handle
2017年，波士頓動(dòng)力公司（Boston Dynamics）發(fā)布了Handle機(jī)器人。然而，從那以后，這款雙輪機(jī)器人在該公司的機(jī)器人陣容中坐起了冷板凳。今年年初波士頓動(dòng)力放出了Handle*新視頻，視頻中，兩只Handle機(jī)器人靠?jī)芍惠喿訙?zhǔn)確定位、靈活行走，并且靠前部吸盤(pán)吸住貨物，熟悉完成托運(yùn)工作。
Handle 跟波士頓動(dòng)力旗下其他的機(jī)器人相比，*直接的不同在于采用雙足下的“輪子”且新一代 Handle 可以輕松上下樓梯，還會(huì)跳躍，甚至是能走在有雪的斜坡上。
不過(guò)Handle中的很多控制都利用了波士頓動(dòng)力對(duì)四足和雙足機(jī)器人的經(jīng)驗(yàn)。軟件雖然不完全相同，但平衡和動(dòng)態(tài)控制原理有很多共通點(diǎn)，并共享相同的物理基礎(chǔ)。
強(qiáng)勁的跳躍能力有沒(méi)有讓你瞠目結(jié)舌
“上得廳堂下得廚房”，當(dāng)然，搬東西也是它的強(qiáng)項(xiàng)~
*新Handle可以搬運(yùn)13.6公斤的箱子，堆疊箱子的深度可達(dá)1.2米、高度可達(dá)1.6米。有木有很給力！
看到波士頓驚人的發(fā)展速度與卓越的成績(jī)，有木有很激動(dòng)很感動(dòng)！奇葩雙足機(jī)械鴕鳥(niǎo)——我只是個(gè)木有感情的跑步機(jī)當(dāng)大多數(shù)人爭(zhēng)相追趕波士頓動(dòng)力時(shí)，有人卻特立獨(dú)行。“平面橢圓形運(yùn)動(dòng)器”——一聽(tīng)就是個(gè)奇葩貨，大家俗稱它為“機(jī)械鴕鳥(niǎo)”機(jī)器人。
“機(jī)械鴕鳥(niǎo)”是由美國(guó)佛羅里達(dá)人機(jī)認(rèn)知研究院（Florida Institute for Human & Machine Cognition, IHMC）研發(fā)制造的，它能在不使用任何計(jì)算機(jī)輔助和傳感器的情況下，進(jìn)行穩(wěn)定的奔跑，時(shí)速超16公里。
“鳥(niǎo)小影響大”。它的設(shè)計(jì)初衷是探尋機(jī)械設(shè)計(jì)如何能夠完成機(jī)器人復(fù)雜的腿部運(yùn)動(dòng)。雖然這款小型機(jī)器人看上去行動(dòng)有些笨拙，但卻是腿足運(yùn)動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的一次重要革新。
它的特殊之處并不僅是它名字，更重要的是機(jī)器人維持平衡的獨(dú)到之處，IHMC的機(jī)器人可以利用自身的橢圓型設(shè)計(jì)達(dá)到平衡。這意味著它不需要其他機(jī)器人的重量和技術(shù)，僅靠單個(gè)馬達(dá)就能跑起來(lái)，而其腿部的橢圓形運(yùn)動(dòng)軌跡和機(jī)器人主體的形狀一起保持了機(jī)器人的內(nèi)在平衡。
研究人員表示，這個(gè)機(jī)器人目前能夠以每小時(shí)16公里的速度跑動(dòng)。不過(guò)如果它按比例放大到人類大小，它就能提速至每小時(shí)32-48 公里。要問(wèn)“機(jī)械鴕鳥(niǎo)”能夠維持平衡的基點(diǎn)是什么？那就是它本名當(dāng)中的兩個(gè)字——“橢圓”。
IHMC機(jī)械鴕鳥(niǎo)機(jī)器人與波士頓動(dòng)力的Atlas機(jī)器人的*大不同之處在于它對(duì)讓人頭疼的平衡算法說(shuō)“NO”！“機(jī)械鴕鳥(niǎo)”不需要傳感器和計(jì)算機(jī)輔助就能保持平衡，它依靠的是其本身設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。
平面橢圓輪由單個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，能極大地降低電能消耗。運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人腿部進(jìn)行物理學(xué)的橢圓運(yùn)動(dòng)，它能給機(jī)器人這樣的身體形狀提供固定性。
聽(tīng)起來(lái)很奇葩的“平面橢圓形運(yùn)動(dòng)器”——“機(jī)械鴕鳥(niǎo)”技術(shù)未來(lái)可能應(yīng)用到各領(lǐng)域，例如太過(guò)危險(xiǎn)、成本太高、距離太遠(yuǎn)的場(chǎng)景都可能用到，比如森林火災(zāi)、爆炸、核電站事故的現(xiàn)場(chǎng)處理等。有木有一種“鳥(niǎo)小用處大”的感覺(jué)。
猛禽機(jī)器人“RAPTOR：由韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)開(kāi)發(fā)出的名為Raptor(“猛禽”)的雙足機(jī)器人，具有同時(shí)保持直立和彈跳的功能。論雙足奔跑能力，Raptor在跑步機(jī)上*高速度可達(dá)48公里/時(shí)，打破了奧運(yùn)選手博爾特創(chuàng)下的人類*快紀(jì)錄44.7km/h。
Raptor已經(jīng)具備初步的越障能力，但平衡性還欠完善，需懸掛在梁上以防翻倒。
目前較快的奔跑機(jī)器人是Boston Dynamics的WildCat，速度能夠達(dá)到32千米每小時(shí)。但和Raptor相同，他們都只能在跑步機(jī)上運(yùn)行，并且需要保護(hù)橫桿防止機(jī)器人從跑步機(jī)上掉下去。
從速度上來(lái)看WildCat贏了，但該機(jī)器人是四足機(jī)器人，四足的穩(wěn)定性能夠讓速度進(jìn)一步的提升。Raptor是雙足機(jī)器人，在這個(gè)基礎(chǔ)上，它能夠在速度上和WildCat相提并論是非常了不起的。
WildCat的腿部是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)的，而且整個(gè)腿部沒(méi)有任何關(guān)節(jié)，只是一個(gè)L型的金屬支架。所以WildCat只能奔跑，不能跳躍。
WildCat的重量遠(yuǎn)大于Raptor，奔跑時(shí)必須靠四只腳的協(xié)調(diào)來(lái)保持平衡。到底誰(shuí)是世界上跑得*快的機(jī)器人呢？你期待它們會(huì)在未來(lái)某一天與運(yùn)動(dòng)員一同出現(xiàn)在田徑賽場(chǎng)上嗎？
