会跨栏的MIT猎豹机器人

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  这台“猎豹机器人”素有“机器人中的法拉利之称。它能在跑步机和跑道上奔跑时进行跳跃。在测试中,这台机器人成功地跳过了一系列高度不等的障碍物—最高有40厘米,并在继续奔跑和跳过其他障碍物之前调整好姿势。它还能连续飞奔15分钟,所需电量比一台微波炉还要少。
  值得一提的是,由于现有技术的缺乏,专家不得不从无到有,白手起家设计出其中的核心部分。包括强大而轻便的引擎,控制12台引擎电力的电子设备,以及决定一条腿在瞬间该发多大力的算法,研究者还运用了一些没有安装在机器人身上的组件。正是这些先进技术,使得该机器人可以在复杂的地形上达到最高30英里每小时(约合48公里每小时)的前进速度。从该机器人的设计中,我们可以一瞥其在现实世界中的应用范围,如应用于革命性的新型假肢、可穿戴技术及适用于各种地形的轮椅等。
  MIT研究团队表示,这些机器猎豹经过了对路径和障碍物进行识别和避让的训练,它的身上装载了可以绘制地形数据的激光雷达系统,然后通过特定的算法来决定其下一步的行动。算法的第一部分是帮助机器人识别即将撞上的障碍物;第二部分则是确定从哪个点起跳,并落在最佳的安全位置。这让它成为首个能够自主跳跃障碍的四足机器人。
  在实地测试中,“猎豹机器人”会加快或减慢速度,以便从理想的弹跳点起跳,算法执行所需的时间在100毫秒左右,整个过程都是动态的。在“猎豹机器人”离开地面之后,算法的第三部分会及时介入,并帮助其制定出最佳的跳跃轨迹。采取的措施包括需要多大的电机推动力,以及跨过障碍物(比如栅栏)的高度和速度。
  在开测新功能之前,研究团队先把猎豹机器人搬到了跑步机上。在8km/h(5mph)的速度下,机器猎豹有70%的成功率来避开45公分(18英寸)的障碍物。
  MIT机械工程助理教授Sangbae Kim表示:“跑跳是完全动态的行为,你必须处理好平衡、能量,以及落地后的一连串问题。我们的这款猎豹机器人是专为那些高动态的行为而设计的。”
  如今,Kim和他的团队目前正在努力进一步提升这款机器人,以便它能够跳过较软的障碍地形(比如草地)。
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