人類與機器認知研究所開發雙足機器人：運動機器人重大革新 平面橢圓鴕鳥暴走機器人

人類與機器認知研究所開發雙足機器人：運動機器人重大革新 平面橢圓鴕鳥暴走機器人

一臺能追著汽車跑的微型機械鴕鳥所邁出的一小步，代表了雙足機器人發展史上的一大步。

這臺充滿智慧、功能簡單的雙足機器人，學名叫Planar Elliptical Runner，由位于佛羅里達州彭薩科拉(Pensacola)的人類與機器認知研究所(the Institute for Human and Machine Cognition)開發。其目的是探索如何通過機械設計的方式支持復雜的腿部動作。在研究人員制作的一段視頻中，鴕鳥機器人被置于不同環境中進行測試。比如在跑步機上奔跑，或在工程師的幫助下跟隨一輛汽車。

圖丨機器人設計者Jerry Pratt

平面橢圓奔跑機的雙腿由一臺馬達驅動。它的動態平衡能力源自雙腿及軀體的橢圓運動軌跡。鴕鳥機器人的奔跑速度高到10英里每小時(譯注：約16km/h。對比之下，非洲鴕鳥奔跑速度可達70km/m，令機器人汗顏)。不過研究人員表示，如果將鴕鳥機器人做的和人類差不多大，它的奔跑速度可達20到30英里每小時(譯注：約32至48km/h，還是不及真鴕鳥)。

機器人制造業的巨星波士頓動力公司(Boston Dynamics)曾展示過雙足和四足機器人運載系統。該系統能夠在倉庫里運載箱子或在戶外投遞包裹。俄勒岡大學(University of Oregon)機械工程系教授Jonathan Hurst所創的一家機器人公司日前也開發了一臺鴕鳥仿生機器人，還起了個名字叫凱西(Cassie)。密歇根大學(University of Michigan)由Jessie Grizzle教授領導的團隊正在開發先進的算法以使機器人能夠高效而優美的運動。目前來看，具有動態平衡能力的機器能夠全地形適應，但是往往工藝復雜、成本高昂、而且高能耗。

 “有的地方必須有人才能到達，但是使用真人又太過危險、或者成本太高、距離太遠。在這種場合，有足機器人具有很高的使用價值”Pratt舉了個栗子，“比如說，核電站發生事故及爆炸的場合。不過必須認識到，這種情況并不普遍，雙足機器人面對的是一個小而專的細分市場”

與其它很多帶腿的機器人不同的是，這個“運動器”并不使用傳感器或計算機來保持平衡——它自身的機械設計能夠保證在奔跑的同時維持自身動態平衡。IHMC的高級研究科學家，領導該機器人設計的研究者JerryPratt表示：“所有的智慧都在于這個機器人的物理結構設計中。”

JerryPratt領導的實驗小組目前在研究一系列不同類型的機器人。這個機器人的設計理念在未來將被應用于更多系統中。

“我們認為這個機器人的設計經驗能夠被應用于更多的奔跑型機器人上。這樣的話，這些奔跑型機器人能夠變得更高效，并且他們的運動看起來更真實自然”，JerryPratt表示。“讓機器人‘奔跑’這一行為將會逐漸被運用于不能使用輪子、但是需要快速執行的生產過程中。”

現在這個原型奔跑的速度能達到16km/h。

這個速度在用雙腿行走的機器人里已經非常驚人了！

如果把它做到人那么大，速度可以達到30-50km/h。