mit小猎豹机器人(mit研发超灵活迷你猎豹机器人)

文/陈根

在DARPA(高级研究计划局)的部分资助下,麻省理工学院启动了猎豹计划。从第一代开始,猎豹的表现就令人惊叹:它可以独立跨越障碍物,以每小时30英里(约48公里)的高速奔跑。

第一代猎豹机器人研发成功后,麻省理工学院将其升级为第二代和第三代。其中,第三代猎豹机器人(Cheetah 3)是一种重约90磅的四足机器人,大约相当于一只成年拉布拉多犬的大小。因为它使用腿而不是轮子,猎豹3可以更好地在崎岖的地形上行走。它的稳定性非常可靠,甚至可以靠三条腿保持平衡。

不仅如此,2019年,麻省理工学院的研究人员还基于猎豹3开发了一款迷你猎豹机器人。这只迷你猎豹的体重只有20磅(9公斤),和一只金毛猎犬差不多。尽管小猎豹很小,但它在侧踢时仍能保持平衡。摔倒在地后,还能自己爬起来。

当时,迷你猎豹整体配备了12个模块化电动机,每条腿都配备了一个动力髋关节(2个自由度)和一个膝关节。该电机使用现成的廉价元件,而不是专门定制的昂贵设计模块,其最大关节速度为每秒40弧度。

最近,麻省理工学院的研究人员再次宣布,他们的四足迷你猎豹机器人打破了之前——至8.72英里/小时(14.04公里/小时)的最好速度记录。这一成就主要归功于一种新颖的无模型强化学习系统,该系统允许机器人找出最佳的运行方式并适应不同的地形,而不是依赖于预先的人工分析。

mit小猎豹机器人(mit研发超灵活迷你猎豹机器人)

具体来说,一般来说,机器人是在一套系统的引导下运动的。该系统将参考机械肢体如何运动来分析并制作模型数据进行指导。然而,在实际应用中,这些模型往往效率低下,而且在处理突发情况时不够强大。特别是当机器人以最高速度运行时,系统硬件面临着极大的压力,使得环境建模更加困难。

基于此,MIT研究团队选择了独特的“体验学习”系统。麻省理工学院的迷你猎豹机器人可以在没有人类干预的情况下,通过试错独立学习。在不同地形积累了足够的经验后,它可以在后续的工作中自动改进自己的行为,甚至不需要在现实生活中积累经验。据研究人员介绍,通过模拟,迷你猎豹机器人可以在静止不动的三个小时内快速积累100天的经验。

在研究人员发布的视频中,这个机器人快速绕过障碍物,并学会自己适应湿滑的结冰道路和松散的砾石山丘。借助于简单的神经网络,它可以相应地评估复杂的新环境。

原标题:陈根:麻省理工学院迷你猎豹机器人,创跑步速度新纪录

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