这玩意是国产的?
谭教授满脸不可置信。
机器狗居然还能跳舞?
要知道,跳舞是非常考验四足仿生机器狗的平衡力,反应能力,以及算力的综合体现。
一个动作,从“做”开始,算力就开始工作,是否平衡,用多少“力”,手脚如此支配……等等。
这一切都需要算力进行运算。
最后呈现给众人。
所以,跳舞最能直接看出仿生机器狗的反应能力。
“机器狗跳舞?”谭教授充满期待:“那我还真得瞧一瞧!”
测试报告说得多牛。
还不如亲眼所见。
张扬:“‘哮天犬’,给我们跳一支舞……”
“好的,主人!”
随即“哮天犬”开启了翩翩起舞。
金属光泽的机器狗稳稳立在灯光下,银灰色的关节处泛着冷调微光。
在《偏爱》前奏响起的瞬间,骤然迸发出灵动的韵律感。
它先是微微屈膝,头部搭载的全息投影灯扫过地面。
随着“把昨天都作废,现在你在我眼前”的歌词。
前肢精准抬起,关节处的液压杆轻响。
如同人类舞者舒展手臂。
而后肢则配合着鼓点,小幅度踏地。
金属脚掌与地面碰撞出规律的轻响。
谭教授和张扬看到这一幕,彻底呆住了。
天啊!
它的平衡究竟是怎么做到的?
动作太丝滑了。
当副歌“我说过我不闪躲,我非要这么做”响起时。
机器狗的动作陡然加快,身体灵活地向一侧倾斜。
前肢交叉又迅速展开,背部的机械纹路在灯光下流转,仿佛带着情绪的起伏。
它还会踏着节奏原地旋转半圈,后肢支撑身体,前肢在空中划出流畅的弧线。
关节的转动精准到每一个音符,连尾部的金属摆尾都跟着旋律轻晃,象是在为舞蹈点缀细节。
间奏时,它的动作放缓,前肢轻轻点地,如同踮脚踱步。
头部随着旋律左右微偏,眼部的led灯还会配合节奏闪铄,仿佛在与音乐交互。
到了歌曲高潮“偏爱你心所爱,不问是好是坏”。
机器狗猛地抬头,前肢高高举起,后肢蹬地跃起一小段距离。
落地时稳稳承接下一个动作,身体的金属结构在动态中不见丝毫僵硬。
反而透着一种机械特有的利落与美感。
每一个动作都精准踩在节拍上。
既贴合机器的构造特点,又跳出了歌曲里执着热烈的情绪,让冰冷的金属仿佛有了鲜活的舞姿。
一舞曲毕。
谭教授和张扬傻傻的愣在了原地。
好一会都没反应过来。
或许只有经历过“半年无法突破平衡”困境的谭教授等人来说。
才知道四足仿生机器狗跳舞意味着什么。
要知道生物运动的动力学模型极其复杂,若完全仿真会导致计算延迟。
简化模型则会丢失精度,导致应对突发干扰时失控。
只能通过多模态运动切换。
无缝切换“走、跑、跳、爬”。
而机器人需在不同运动模式下重新调整控制参数。
比如步频、力矩阈值等等。
在切换过程中易出现稳定断层。
比如从“走”切换到“跑”时,若步频提升过慢,会导致重心滞后倾倒。
“哮天犬”机器狗究竟是怎么做到如此平稳,算力还如此精准?
还有……面对复杂的动作,复杂的道路。
‘哮天犬’是如何‘感知’并‘应对’未知环境”的?
要知道,生物能通过视觉、触觉快速识别路面。
比如泥泞、台阶、斜坡,并调整运动策略。
然后踩稳坚硬地面、避开积水。
而足式机器人需突破“环境感知、决策、执行”的闭环瓶颈。
尤其是在无缺省地图、非结构化地形,比如野外丛林、废墟中。
应该如何解决?
谭教授惊叹:“研制‘哮天犬’这个人简直就是个天才啊!”
居然克服了最难的内核难点。
要知道,视觉感知所需要的摄象头、激光雷达等。
会容易受强光、烟雾遮挡等环境干扰。
而无法精准识别路面硬度。
再者触觉感知需承受冲击,且难以区分“路面凸起”与“障碍物”。
即使感知到地形信息,机器人需在极短时间内决定“是否调整步长、是否抬腿避开障碍、是否切换步态”。
若决策过慢,会导致“已经踩向障碍才开始调整”。
若决策错误,则会直接失衡。
然而“哮天犬”却能完美的避开这些雷点。
精准的走出“舞姿”。
太厉害了。
之前,谭教授他们就推演过:四足机器人在爬楼梯时,需同时满足“足端精准落在台阶边缘”、“身体姿态前倾角度匹配台阶坡度”、“双腿力矩协同”。
任一环节失误都会导致失败。
但‘哮天犬’刚刚跟着张扬的时候,正常得跟动物狗一样。
这让谭教授十分惊艳,并佩服得五体投地了。
“你说……他究竟是怎么设计的?”
谭教授好奇得研究“哮天犬”的机械结构与动力系统。
他们之前一直“在‘仿生’与‘工程可行性’间找平衡。
但一直没有突破性的进展,测试了112次还是失败了。
“这哮天犬究竟是怎么做到的?”
生物的运动系统具备“高功率密度、高灵活性、抗冲击”的特点。
而足式机器人的机械结构需在重量、强度、灵活性之间妥协。
这是硬件层面的内核瓶颈。
比如,生物肌肉可实现“柔性驱动”。
要么灵活性不足。
如果刚性减速器无法快速调整力矩。
要么功率密度低。
如果柔性驱动的电机重量过大,会导致机器人总重超标,影响续航。
加之机器人关节若追求多自由度,会导致结构复杂、重量增加。
如果四足机器人每腿需3到4个关节,8条腿则需24到32个关节。
若简化自由度,则会丢失运动灵活性。
“但哮天犬的设计太巧妙了!”
每一个设计都恰到好处。
谭教授尤如欣赏一个艺术品一般看着“哮天犬”。
“就是不知道他的续航能有多少?”
张扬:“按照说明书显示:持续续航能到达24个小时,高难度动作能达到16个小时。”
“这个续航能力已经很了不起了,超越市面上绝大多数仿生机器人。”
“真没想到啊,我们没有解决的问题,‘哮天犬’全都解决了!”
“哈哈,这个哮天犬太厉害了!”
足式仿生机器人的最大难点并非单一技术问题,而是稳定性、灵活性、适应性、续航性。
追求更高灵活,会导致重量增加、续航降低。
追求更强地形适应性,会导致计算延迟、稳定性下降。
追求更长续航,会丢失运动性能。
但苏晨设计的“哮天犬”取其中,完美的找到了平衡点。
取其精华去其糟粕。
融合了谭教授之前发现的难点,取长补短。
他是越来越佩服生产“哮天犬”机器狗这个厂家了。
而且,经过研究,谭教授发现,“哮天犬”的设计主要集中在控制算法优化,可深度学习的实时决策、新型液压驱动技术、高能量密度能源。
同时,结合了机械工程、控制科学、材料科学、人工智能等交叉领域。
把所有技术完美结合。
这一点太不容易了。
要知道,他们整个团队研究了半年,一点头绪都没有。
“哈哈,好,好,好啊!”
谭教授连说三个好,他现在看着“哮天犬”是越来越喜欢了。
突然。
他开口说道:“我怎么感觉,这‘哮天犬’总感觉差点什么?”
张扬灵机一动:“你说,这‘哮天犬’加之一把步枪如何?”
……