腿足機(jī)器人,一直以來都是一個(gè)神奇的存在。雖然近幾年發(fā)展勢(shì)頭很猛,但除去應(yīng)用于科研平臺(tái),很少有人把它真正應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化(玩具類機(jī)器人除外),動(dòng)輒幾十萬甚至幾百萬美元的高昂造價(jià),配上并不完美的性能,讓很多人都對(duì)腿足機(jī)器人抱有不小的質(zhì)疑。
然而,近期有一家公司似乎要打破這種魔咒,那就是Cassie的研發(fā)公司Agility Robotics。
Cassie大家應(yīng)該還記得吧?就是那個(gè)腦袋以下全是腿的大怪物,2017年一經(jīng)問世,便引起了不小的轟動(dòng)。和很多我們了解到的腿足機(jī)器人不同,Cassie走起路來特別輕盈,就像是一只在公園里閑庭信步的鴕鳥。
近期,Cassie的研發(fā)公司Agility Robotics宣布了一條消息,他們獲得了800萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資,意在將Cassie系列機(jī)器人應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化,并解決人類運(yùn)送快遞最后100英尺(約30米)的問題。
雖然800萬美元的投資對(duì)于很多牛掰的公司來說并不算多,但據(jù)IEEE spectrum 的調(diào)查,這可是第一次獲得如此大量風(fēng)險(xiǎn)投資的機(jī)器人公司,用以開發(fā)一個(gè)真實(shí)的商業(yè)雙足機(jī)器人。Agility Robotics為什么有這種實(shí)力獲得如此殊榮,那還要從Cassie說起。
Cassie的研發(fā)團(tuán)隊(duì)有著十年的科研背景,他們致力于了解動(dòng)物形態(tài)學(xué)和運(yùn)動(dòng)行為的基本原理,以設(shè)計(jì)出節(jié)能雙足系統(tǒng)。Cassie的前身是來自俄勒岡州立大學(xué)的ATRIAS腿足機(jī)器人,它利用被動(dòng)動(dòng)力學(xué),并利用“彈簧 - 質(zhì)量模型”實(shí)現(xiàn)和人類相似的動(dòng)態(tài)步態(tài)。所謂的“彈簧 - 質(zhì)量模型”便是將彈簧勢(shì)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換應(yīng)用到雙足系統(tǒng)中,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的能量效率。
新研發(fā)的 Cassie 在原有 ATRIAS 的基礎(chǔ)上做了諸多改進(jìn)。例如它模擬人類的髖關(guān)節(jié),在這個(gè)部位給它設(shè)計(jì)了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),讓機(jī)器人能在前后左右的方向上支配下肢移動(dòng)。此外,在它的腳踝處還安裝了電動(dòng)腳踝。這讓機(jī)器人可以在不動(dòng)時(shí)穩(wěn)固的定在原地,而不是像 ATRIAS 那樣通過不斷移動(dòng)來保持平衡。
這樣的模型與波士頓動(dòng)力等其他公司的腿足機(jī)器人模型完全不同,Atlas是依賴主動(dòng)控制和高功率驅(qū)動(dòng),是以大功耗為代價(jià)的。而這種節(jié)能的雙足系統(tǒng),與傳統(tǒng)的雙足機(jī)器人相比,在成本,性能和功耗方面展現(xiàn)了階躍式改進(jìn)。
更關(guān)鍵的是,自問世以來Cassie的科研團(tuán)隊(duì),一刻也沒有放松對(duì)Cassie的訓(xùn)練與優(yōu)化。Cassie出生3個(gè)月以后便已經(jīng)能優(yōu)雅的在不算復(fù)雜的環(huán)境中行走。出生十個(gè)月就能在地形和人員都比較復(fù)雜的校園環(huán)境中行走(至少視頻中是這樣的)。
IEEE似乎也格外偏愛這只特殊的腿足機(jī)器人,近期,它公布的視頻中Agility Robotics公司并不像波士頓動(dòng)力那樣給Atlas腳底裝上兩個(gè)輪子組成新型的輪式機(jī)器人Handle(為了滿足腿足機(jī)器人在行駛速度上的要求),而是正在嘗試讓Cassie學(xué)平衡車。
或者之前,讓Cassie學(xué)會(huì)與其他不同的腿足機(jī)器人配合,協(xié)同工作。
IEEE對(duì)Cassie偏愛并不是沒有道理,和Atlas、ASIMO相比,10萬美元的造價(jià)Cassie可以說已經(jīng)便宜很多了。而且Cassie被命名為走向未來的機(jī)器人。正如Cassie的創(chuàng)始人之一布魯斯所說,他們正在致力于解決最后100英尺(甚至是10英尺的距離),以便將來能夠?yàn)槊恳粋€(gè)人送蛋糕。
而無論如何,Cassie的商業(yè)化應(yīng)用還在路上,到真正腿足機(jī)器人走進(jìn)現(xiàn)實(shí)那一天,你認(rèn)為還有多遠(yuǎn)?