時間:2023-07-01|瀏覽:298
在DARPA(美國國防部高級研究計劃局)的部分資助下,MIT開啟了獵豹機器人Cheetah項目。獵豹機器人從第一代開始就表現(xiàn)出色,它能夠自主越過障礙物,并且以每小時30英里(約48公里)的高速奔跑。
在第一代獵豹機器人成功研發(fā)后,MIT進行了第二代和第三代的升級。其中,第三代獵豹機器人(Cheetah3)是一種四足機器人,重約90磅,體型大約和一只成年拉布拉多犬一樣大。由于采用的是腿式而不是輪子,獵豹3能夠更好地在崎嶇地形上行走,它的穩(wěn)定性非常可靠,甚至可以靠三只腿保持平衡。
不僅如此,2019年,MIT的研究人員還在三號獵豹機器人(Cheetah3)的基礎(chǔ)上開發(fā)了迷你獵豹機器人(MiniCheetah)。迷你獵豹機器人僅重20磅(9公斤),和一只金毛犬的重量差不多。盡管體積較小,但它仍然可以保持平衡,在側(cè)踢時也能夠保持平衡,甚至在倒地后還能自己爬起來。
迷你獵豹整體上帶有12個模塊化電動馬達,每條腿都配有動力髖關(guān)節(jié)(2自由度)和膝關(guān)節(jié)。馬達使用的是現(xiàn)成的廉價部件,而不是專門定制的昂貴設(shè)計模塊,其最大關(guān)節(jié)速度為每秒40弧度。
最近,MIT的研究人員再次宣布,他們研發(fā)的四足迷你獵豹機器人,打破了之前創(chuàng)下的最佳速度記錄,達到了8.72mph(14.04km/h)。這一成績主要是通過一套新穎的無模型強化學(xué)習(xí)系統(tǒng)實現(xiàn)的,使機器人可以自己找出最佳跑步方式,并適應(yīng)不同的地形,不再依賴于人工分析。
具體來看,通常情況下,機器人是在一套系統(tǒng)的指導(dǎo)下移動的。這個系統(tǒng)會參考機械肢體的移動方式來分析和制作模型數(shù)據(jù)進行指導(dǎo)。然而,在實際應(yīng)用中,這些模型通常效率低下,并且在應(yīng)對意外狀況時不夠全面。特別是在機器人以最高速度運行時,系統(tǒng)硬件面臨著極大壓力,環(huán)境建模變得更加困難。
基于這個問題,MIT的研究團隊選擇了一套獨特的“經(jīng)驗學(xué)習(xí)”系統(tǒng)。MIT的迷你獵豹機器人可以通過反復(fù)試驗來自主學(xué)習(xí),而無需人工介入。在獲得了對不同地形足夠的經(jīng)驗之后,它可以自動改進自己的行為,甚至無需在現(xiàn)實生活中積累這方面的經(jīng)驗。研究人員稱,通過模擬,迷你獵豹機器人可以在靜止不動的三個小時內(nèi),迅速積累100天的經(jīng)驗。
在研究人員發(fā)布的視頻中,這臺機器人在撞到障礙物后迅速繞過,并且能夠自主學(xué)習(xí)適應(yīng)濕滑結(jié)冰路面、松散的礫石山丘等地形。在簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幫助下,它可以對復(fù)雜的新環(huán)境進行相應(yīng)的評估。
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