本月早些時(shí)候,，麻省理工學(xué)院（MIT）發(fā)布了其迷你獵豹(Mini Cheetah)的新視頻,，這是來自麻省理工學(xué)院仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的小型四足機(jī)器人。該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人,、機(jī)械工程教授桑巴·金(Sangbae Kim)日前接受采訪,，談了許多關(guān)于迷你獵豹設(shè)計(jì)以及機(jī)器人未來發(fā)展需要面對(duì)的問題。

　　麻省理工學(xué)院此前指出，迷你獵豹機(jī)器人重約9公斤,，配有12個(gè)模塊化電動(dòng)馬達(dá),，每條腿都有動(dòng)力髖關(guān)節(jié)(2自由度)和膝關(guān)節(jié)。馬達(dá)是現(xiàn)成的廉價(jià)部件,，而不是專門定制的昂貴設(shè)計(jì)模塊，它最大的關(guān)節(jié)速度為40弧度每秒,，這在技術(shù)上看已經(jīng)非?？欤曨l中迷你獵豹機(jī)器人展示的后空翻,，在第一次嘗試時(shí)就成功了,，接下來，迷你獵豹將被教導(dǎo)在被拋入空中后,，執(zhí)行非常像貓的動(dòng)作,，即雙腳著陸。桑巴談了更多細(xì)節(jié)：

　　問：你們?yōu)楹我瞥龈“姹镜墨C豹機(jī)器人,？

　　桑巴：這主要是為了加速機(jī)器人研究,。如果你和任何使用機(jī)器人的人交談，他們會(huì)告訴這個(gè)過程會(huì)有多痛苦：這些機(jī)器人脆弱,、危險(xiǎn),，扭矩不足，很難建模,，有大堆的問題,。如果你有個(gè)像獵豹3這樣的機(jī)器人，你每天運(yùn)行它的實(shí)際時(shí)間是多少,？這可能是1%或更少,，因?yàn)樗茈y運(yùn)行，而且相當(dāng)危險(xiǎn),。假如有什么東西壞了,，可能要耽誤很長時(shí)間。

　　但有了迷你獵豹機(jī)器人,，你就可以每天運(yùn)行5個(gè)小時(shí),，我們已經(jīng)做了3個(gè)小時(shí)的演示，沒有任何問題,?；旧希覀円呀?jīng)達(dá)到了一定水平,，它是如此可靠,，以至于我們可以放心把它交給其他在硬件上屢受阻礙的團(tuán)體使用。

　　迷你獵豹差不多有著完美體型，9公斤不是太小,，但也不是太大,，它依然危險(xiǎn)而脆弱，這個(gè)機(jī)器人我們用了12個(gè)月,，期間沒有更換任何機(jī)械部件,，這主要得益于我們的執(zhí)行器技術(shù)。我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器能夠承受撞擊,，執(zhí)行跳躍和著陸等動(dòng)作,，已經(jīng)幫助其達(dá)到了每秒2.5米的速度，這對(duì)于它的體型來說已經(jīng)很快了,，但理論上它可以達(dá)到每秒4米,，這相當(dāng)于獵豹3的最高速度。

　　問：液壓馬達(dá)仍在大多數(shù)高性能的動(dòng)態(tài)機(jī)器人中使用,，為什么電動(dòng)執(zhí)行器更適合像獵豹和迷你獵豹這樣的機(jī)器人,？

　　桑巴：我和馬克·雷伯特(Marc Raibert)討論過這個(gè)問題，他和我的觀點(diǎn)略有不同,。他認(rèn)為有些關(guān)于縮放的問題,，但我不同意，電動(dòng)馬達(dá)的縮放技術(shù)已經(jīng)十分成熟,，我真的對(duì)迷你獵豹的表現(xiàn)感到驚訝,，因?yàn)槠潆妱?dòng)馬達(dá)規(guī)模縮小得很厲害,，其秘密在于設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)：如果你看一看迷你獵豹的肩部（致動(dòng)器）,，它們相對(duì)于獵豹3更大。這不是很明顯,，但迷你獵豹的肩膀相對(duì)于它的身體長度比例更大,，這使得它更強(qiáng)大。

　　電動(dòng)馬達(dá)可以很容易地放大,，以至于制造馬匹大小的機(jī)器人,，你就能使它跑得像馬一樣快，在功率密度方面沒有什么問題,，我認(rèn)為當(dāng)涉及到人形機(jī)器人時(shí),，這個(gè)問題就變得有趣了，因?yàn)槿诵螜C(jī)器人需要更高的自由度,，所以在12度的自由度時(shí),，這不是問題，我認(rèn)為電動(dòng)馬達(dá)是最好的選擇,。但是如果你需要24度的自由度,，并且需要在腕部,、踝部和頸部擁有更高自由度，電動(dòng)馬達(dá)往往就會(huì)受到影響,。

　　這就是液壓開始變得有吸引力的地方,，因?yàn)槟阌懈蟮碾娫矗珗?zhí)行器相對(duì)較小,，而且比具有等效扭矩的電動(dòng)馬達(dá)小得多,。當(dāng)然，液壓動(dòng)力還需要其他補(bǔ)充,，所以在某種程度的自由度上,，我認(rèn)為電動(dòng)執(zhí)行器在各個(gè)方面都會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)簡單易用的設(shè)計(jì)，但是一旦自由度過大,，液壓動(dòng)力就有了巨大的優(yōu)勢(shì)。

　　問：既然有了迷你獵豹,，你還會(huì)繼續(xù)和獵豹3合作嗎,？

　　桑巴：到目前為止，我們已經(jīng)進(jìn)行了95%的仿真,，然后當(dāng)我們對(duì)控制器有信心時(shí),，我們會(huì)在機(jī)器人身上進(jìn)行測(cè)試。現(xiàn)在我們要移動(dòng)到50%在模擬中,，40%在迷你獵豹中,，10%在獵豹3中。即使你的算法在模擬中并非超級(jí)強(qiáng)大,，迷你獵豹在測(cè)試它時(shí)也沒有問題,，安裝過程大概需要2分鐘，如果出了問題,，它也不會(huì)壞,。

　　對(duì)研究機(jī)器人來說，“不壞”是件大事,，因?yàn)檫@意味著你可以在它們身上試驗(yàn),，或者相信你的學(xué)生可以在他們身上試驗(yàn)，而不需要先設(shè)置四份電子報(bào)警器,，穿上防彈衣,，拿出支票簿，站在火警報(bào)警器旁邊,。正如桑巴所指出的,，堅(jiān)固的機(jī)器人意味著你可以在模擬中少做許多工作，這更有趣(而且可能更有效率),。

　　我們的計(jì)劃是建造10個(gè)迷你獵豹機(jī)器人,，其中5到6個(gè)將在麻省理工學(xué)院的不同實(shí)驗(yàn)室投入使用,，以同時(shí)解決不同的問題，希望它能加速開發(fā),，這可能加快開發(fā)速度5到6倍,。其他四五個(gè)機(jī)器人可以離開麻省理工學(xué)院，進(jìn)入經(jīng)驗(yàn)豐富的有腿機(jī)器人團(tuán)隊(duì),。桑巴說,，我們最終希望“舉行機(jī)器狗障礙賽跑，每個(gè)團(tuán)隊(duì)用不同的算法控制迷你獵豹,，我們可以看到哪種策略更有效,。”

　　比賽最初很可能是由人類控制的,，但最終迷你獵豹將實(shí)現(xiàn)完全自主運(yùn)作,。一旦它實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們便期望在不久的將來能有更廉價(jià)的消費(fèi)者版本上市,。