对标波士顿动力狗的弹跳MIT机器人诞生

作者| 田煦阳

编辑|  傅博

来自MIT的Cheetah3（猎豹3）机器人在昨天由国外知名科技博客TechCrunch主办的TC Sessions：Robotics活动上第一次向世人揭开了自己的神秘面纱。值得一提的是，这次活动正是在MIT举办的，可谓是自家主场。

在“猎豹”的编号上我们就不难看出，这已经不是该机器人的第一个版本了。这些年来只要你但凡有关注过机器人领域，都应该对MIT这所机器人领域的顶尖高校拿出的最为得意且令人印象深刻的作品感到十分熟悉。

四条腿的Cheetah机器人的早前版本已经能做到以每小时14英里（约合20.5公里）的速度奔跑，自主跳跃障碍物，甚至是回答Echo音箱中Alexa语音助手提出的问题。

其最大的特色在于可以跨越障碍，沉着冷静地应对岖崎不平的路面，这一点与我们曾报道过的波士顿动力机器人非常相像。

它利用高扭矩密度促动器(High Torque Density Actuator)使四肢迅速移动，同时不会覆盖到其模仿现实世界猎豹骨架的外骨骼。在进行其标志性的跳跃之前，Cheetah机器人规划自己路径的方式其实和刘翔一模一样――探测到障碍物，对其高度和距离进行预估，寻找最佳起跳点，最后选择合适的着地方式。

不过目前来看，Cheetah机器人（虽然笔者很愿意按照外形把它称呼为“机器狗”）的第三代很有可能成为其整个系列的分水岭。在这之前，Cheetah机器人更多只是被用来进行吸引眼球的酷炫表演，但是其背后的团队认为从今往后，单纯的才艺展示已经过时，是时候赋予其一些更实际、更有意义的使命了――比如进行搜索和救援。

这一机器人由MIT仿生实验室(Biomimetic Lab)的Kim Sang Bae教授带领的团队研发。金教授于2001年在韩国国内最顶尖大学之一的延世大学完成本科阶段学习，之后在斯坦福获得了硕士和博士的学位。他目前主要对三个学术领域有着浓厚的研究兴趣――从自然界汲取灵感的机器人，促动以及可打印机器人。

主导项目的金教授

“我们的愿景得到了升华，希望能将Cheetah投入到现实世界中发挥作用，比如把它投放到福岛核电站。”Kim教授在活动开始前对TechCrunch的记者说道，“Cheetah的重要作用就是我们可以将其调度到完全不适合人类进入及工作的地点与场合，代替人类完成任务。这样可最小化像有泄漏风险的核电站这种恶劣环境给人类造成的损失。我们可以用机器人来监视环境以及其他紧急状况。比如核电站的定期检查工作，出于安全和健康的考虑，你肯定希望机器人能够代替自己冲在前面。”

由2011年日本地震引发的福岛核电站核泄漏事故的影响其实早已超越了国界和领域的限制，一直都是机器人学界的热门讨论话题。科学家们看到了机器人在事故善后过程中可发挥的巨大价值，将其视为工业级机器人在我们身处的现实世界中的又一重大应用。

目前部分机器人已经在这个对于人类十分不友好的地方展开了作业和调查，其中就包括神似国内扫地机器人的iRobot（这个居然不是苹果出品）以及Endeavor出品的Packbot。不过相较于这些以传统的履带，轮子作为移动方式的小伙伴们，“四肢健全”、能跑能跳的仿生机器人Cheetah显然能凭借自己额外的功夫交出更加令人满意的答卷。

iRobot

Packbot

“我一直对开发Cheetah这样拥有货真价实四肢的机器人充满极大热情，因为他们相较于传统笨拙的机器人优势实在相当突出。”Kim教授解释了他的初心。

“作为人类，我们征服了空气，水与大地，几乎地球上所有的资源。但是我们征服大地的方式有一些不同，我们选择用车轮来丈量我们脚下的土地。”

他精辟地一语道破了当今机器人届最火热的发展趋势――从人类和动物身上获取灵感的仿生机器人。与我们有着相似特制的机器人能否更好地在陆地上畅游穿梭，出色地完成任务？我们很容易就能对这个问题做出回答。

对于有着四条腿的Cheetah来说，这就意味着学会如何跳过瓦砾，攀爬楼梯。

Kim教授带领的技术团队还向我们展示了Cheetah学会的新杂技――利用三条腿保持平衡，另外一条腿则可以被解放出来进行其他工作。虽然这一构想还刚刚起步，但团队中的科学家已经开始了将其变得和人手一样灵活的雄心壮志的调教过程，争取Cheetah有朝一日也能完成开门这种复杂的动作。

Cheetah三代新增的设计也赋予了其负载更多货物的能力，相似的功能不禁让我们联想起了由波士顿动力公司（Boston Dynamics）开发的“大狗”机器人(Big Dog)。

Big Dog“机器狗”

这可不是巧合，两个项目其实都源于同一笔DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency，美国国防部下属的国防高等计划研究署，酷爱赞助各种起步阶段的黑科技）的资助。但是金教授点出，不同于波士顿动力由水力驱动的杰作，Cheetah机器人全程都由电马达作为动力来源。正因如此，其显得更为安静和友善。

在最后，金教授再一次提醒我们，无论昨天的首秀多么惊艳，整个Cheetah项目还处于萌芽阶段。他们正在采取务实的风格来完成这个项目的开发，目前正在从较为容易的部分做起。

目前Cheetah已经在MIT的校园中展开测试，爬山上楼无所不能。

而在明年，Kim Sang Bae教授带领的团队将为四足的Cheetah机器人添加更多地功能，引领其走向更远的未来。

仿生机器人的出现可以说是为我们打开了新的大门。

他们兼具自然界生物的灵活性和机器自身的小巧却强韧等诸多优点，可以自由穿梭在各种人类难以到达或是极其危险的区域，代替我们完成任务。不用说，这能极大地减少我们所直面的风险。