近日,美国佛罗里达州彭萨科拉人类和机器认知研究所(IHMC)发布了一款小型鸵鸟双足机器人,能在不使用任何计算机辅助和传感器,仅依靠本身的设计,稳定地奔跑,时速可达10英里/时,依靠的是本身设计的稳定性。据IHMC高级研究科学家,也是该项目负责人杰里·普拉特(Jerry Pratt)介绍,这款鸵鸟机使用了椭圆轮设计,当其中一条腿部感受到阻力时,另外一条腿将增加更多的力量来对抗阻力。平面椭圆轮由单个马达驱动,能极大地降低电能消耗。运动时,鸵鸟机器人腿部进行物理学的椭圆运动,能够提供固定性。据介绍,如果将鸵鸟机器人的尺寸改成人体尺寸,它的速度可能会达到每小时20-30英里之间。
大狗
随着科学技术的快速发展,各类机器人层出不穷,但像人类行走自如的机器人并不多。这次的鸵鸟机器人并不是有腿机器人第一次进入大家的视线,作为足式机器人的领跑者,美国波士顿动力工程公司(Boston Dynamics)就有多款有腿机器人,如“大狗(Big Dog)”,这款机器人高约1米,重75kg采用汽油发动机驱动。有四只强有力的腿,每条腿有三个靠传动装置提供动力的关节,并有一个“弹性”关节。这些关节由一个机载计算机处理器控制。它体内装有维持机身平衡的回转仪,内力传感器等,可探测到地势变化,根据情况做出调整。它的最高负载量可达340磅,以每小时4英里的速度行走,而且可在丘陵地形上攀登前行,全靠本身的立体视觉系统或远程遥控器确认路径。还有惊人的平衡能力,即使是挨上重重的一脚,它也能马上恢复,十分强悍。作为运输机器人,它能够在崎岖地形帮助士兵携载装备。升级版脚上装了两只轮子的Handle,活动起来灵活了不少,但是用场景也局限了许多。
handle
还有超强平衡感的阿特拉斯(Atlas)也来自这家公司,这款机器人具有人体的躯干,两只手臂和两条腿,但没有头部,能够行走在崎岖的地形,在特殊情况下可用手攀爬,可以说十分接近人啦。和鸵鸟机类似的,由俄勒冈大学教授乔纳森·赫斯特(Jonathan Hurst)研发的卡西(Cassie)不仅能够行走,还可以深蹲,具备平衡功能,防止摔倒。
Cassie
但和一开始提到的鸵鸟机相比它们非常耗电而且昂贵,需要大量的动力来维持平衡,支撑陀螺仪和传感器运行。
目前这类有腿机器人在实用性方面还没有突破,毕竟只有可以走路的两条腿。但行走机器人能够适应各类地面环境,到达轮式机器人不能抵达的地方,能够大大拓展机器人的应用,美国佛蒙特大学计算机模拟显示,与动物进化十分相似的是,机器人将逐渐进化完善其行走能力。
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