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狗年说狗 四足机器人未来会成功吗?

     时间:2018-02-15 07:01:07

原标题:狗年说狗 四足机器人未来会成功吗?

今天是除夕,是辞旧迎新的日子,按照农历生肖,明天我们就将迎来又一个狗年。在这个比较轻松的时刻,我们也来聊聊相对比较轻松的一组新鲜事物——机器大狗。

如同电脑是个人电子计算机的简称一样,机器大狗也是一个流行的通俗代号,用来泛指那些四足高平衡性机器人。从美国著名的波士顿动力公司开始,包括麻省理工、中、韩多所大学和科研机构都为这种形态的机器人付出了巨大的心血。

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波士顿动力的最新“大狗”类型产品

从多年来累积的演示来看,这种多足机器人已经发展到了相当成熟的地步,在平衡性上显得尤为令人感到鼓舞。在相关的视频介绍中,成熟的机器大狗不但可以姿态自然而稳健地快速奔跑、纵跃,遭遇横向、纵向外力的干扰也能自动调整重心和步伐维持运动方向和姿态。在一些更为夸张的演示中,工作人员用暴力对其进行击打,也未能干扰他的工作。

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大狗的平衡能力相当好

机器大狗这套体系最初来源于美国军方的一套作战设想——开发多足机器人以伴随步兵进行负重作业,兼顾一些战场辅助任务。不过,虽然这种构型的机器狗已经开枝散叶,各国开发起来型号数量蔚为大观,但美国军方自己却取消了相关的发展计划。

那么,四足机器人为什么会被叫做“大狗”?这种构型的机器人有什么积极价值又有什么前途呢?

向犬科学习的仿生学?

从生物学上来讲,我们常见的家犬和灰狼是同一物种。狼则隶属于脊索动物门——脊椎动物亚门——哺乳纲——真兽亚纲——食肉目——犬形亚目——犬亚科——犬属。所有的食肉目哺乳类动物在新生代早期的古近纪都有相近的共同祖先,食肉目成员相比其他哺乳动物成员最主要的特征在于具备食肉裂齿,身体结构向着敏捷方向发展。

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犬科的身体结构有很多特征

食肉目中,猫形亚目中的大部分走向了纯肉食食性,颅骨和吻部偏短,前肢前爪发达;犬形亚目在食性上更加偏向杂食一些,多数具备较长的颅骨和嘴,具体到犬科来说千爪前肢并不发达,身体的柔韧性也要差一些。

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波士顿动力的“大狗军团”

我们所说的机器大狗,是人造产物,并没有装备什么武器,很多版本甚至忽略了头部,谈论食性没有太大的意义。之所以叫做“大狗”最具决定性的因素还是源于狗在人们眼中的特殊亲近地位,当然机器大狗在重量和体积方面也确实接可以说成是略大的狗。目前最大的北美灰狼极限个体约75千克体重,犬科历史上最大的恐狼和黄昏犬也与此大概相当,而机器大狗的体重下限与此相当,上限大概翻倍,距离其它大型哺乳动物还有相当的距离。

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MIT的猎豹拥有更快的速度

机器大狗或者没有脊柱,或者身躯相对僵硬,波士顿公司和许多大学研制的大狗主要参照了哺乳动物共有的四肢关节特征,却没有在很有代表意义的足部结构上下大力气研发,很多产品的脚直接被是设计成了球形棒槌。从这个角度上来讲,美军和部分媒体管这种类型的产品叫做机器骡其实也非常有道理。

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仿生学结构居功至伟

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猎豹的纵跃更加自然

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