[摘要] 說到機器人，相信大家對波士頓動力的機器人都有所耳聞吧，不管是四足的還是兩足的，都展現(xiàn)出驚人驚嘆的平衡力。尤其是兩足機器人的后空翻，很多人類都做不到那樣的高難度動作。   但人外有人，天外有天。MIT最新研發(fā)的第三代獵豹機器人，不依靠視覺和任何外

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  說到機器人，相信大家對波士頓動力的機器人都有所耳聞吧，不管是四足的還是兩足的，都展現(xiàn)出驚人驚嘆的平衡力。尤其是兩足機器人的后空翻，很多人類都做不到那樣的高難度動作。

  但人外有人，天外有天。MIT最新研發(fā)的第三代獵豹機器人，不依靠視覺和任何外部傳感器，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，在突然被猛推或猛拉時迅速恢復平衡。

  第三代獵豹機器人

  最新研發(fā)的第三代獵豹機器人(Cheetah 3)是約90磅重的四足機器人，體型大約有一只成年拉布拉多犬那么大。由于采用的是腿式，而不是輪子，獵豹3能更好地在崎嶇地形行走，它的穩(wěn)定性十分可靠，甚至能依靠三只腿保持平衡。而這次升級中，它被有意設計成不需依賴攝像頭或任何外部傳感器就能完成所有這些任務。它能靈活地“感覺”周圍的環(huán)境，工程師們稱之為“盲眼運動”(blind locomotion)，就像人能穿過黑漆漆的房間一樣。

  獵豹3被設計來執(zhí)行各種各樣的任務，比如電站檢查，這些任務涉及各種地形條件，包括樓梯、路緣和布滿障礙物的地面。想讓機器人代替人類去完成簡單的任務。通過遠程控制機器人，可以更安全地完成危險、骯臟和困難的工作。

  獵豹3能夠無需視覺地爬上樓梯，穿過崎嶇不平的地形，并且在遇到意想不到的外力時能夠迅速恢復平衡，這都要歸功于Kim團隊開發(fā)的兩種新算法：接觸檢測算法(contact detection algorithm)和模型預測控制算法(model-predictive control algorithm)。

  任你怎么踹怎么踢都不倒

  獵豹3的這種無需視力的運動能力也部分歸功于模型預測控制算法，該算法可以預測某條腿在踏出一步后應該施加多大的力。當任何一只腿接觸到地面并施加了特定大小的力，模型預測控制算法會馬上計算在未來的半秒內(nèi)機器人的身體和腿應該處于什么位置。

  該算法被設計成每50毫秒對每條腿進行一次計算(或每秒計算20次)。在實驗中，研究人員在機器人在跑步機上小跑時用腳踢和用力拉扯，并在它爬上滿是障礙物的樓梯時用皮帶猛拽。他們發(fā)現(xiàn)，模型預測算法使機器人能夠快速產(chǎn)生反作用力，以恢復平衡并繼續(xù)前進，而不會朝相反的方向摔倒。

  目前，該團隊已經(jīng)為機器人添加了攝像頭，以便為機器人提供周圍環(huán)境的視覺反饋。這將有助于機器人繪制大環(huán)境的地圖，并使機器人在面對較大的障礙物，例如門和墻時先在視覺上檢測到。但目前，研究團隊正在努力進一步改進機器人的無視覺移動能力。