為什么有些雙足機器人能像人一樣直立行走,還不容易倒?

他研發的「GOAT」系統讓行走機器人能獲得「彈跳」的技能
面對崎嶇道路,走不過去,跳不就得了?
穩定性一直是讓行走機器人界十分頭痛的一大難題,今年年初,業界實力大將——谷歌旗下的波士頓動力(Boston Dynamics)公布了其研發的新一代人形機器人 ATLAS ,刷新了人們對人形機器人行走穩定性的認知:

· 不管是雪地,還是鋪滿石頭的道路,ATLAS 都能應對,及時調整自己的步伐以保持平衡
不管是多足的爬行類機器人、人形雙足機器人,它們的主要目的在于克服復雜的地形,這也是輪式機器人難以做到的事情。例如此前波士頓動力為美國海軍陸戰隊開發的機器狗 Spot,也展示了其出色的平衡能力,可行走、小跑、上樓梯,被踢后也能恢復姿勢:

近日,卡內基梅隆大學的一名研究員 Kalouche 研發出一種新型的行走系統,他將之取名為「山羊」(GOAT)。這套無齒輪全方位加速度矢量拓撲系統能應對更復雜的地形問題。

· 這套系統能讓機器人的彈跳高度達到 82cm,即超過它本身高度的一倍
一般情況下,研究員需要事先對目標地帶進行仔細的勘測,并進一步規劃好路線,才能讓靜態爬行機器人執行相應的任務。據 Kalouche 介紹,這套系統能讓機器人具備跑動、彈跳的技能,遇到一些障礙物時,機器人可采取跳的方式避開。在諸如戰后、災后廢墟等復雜的地形條件中,采用 GOAT 系統的機器人則能更快速、穩健的行走。
雖然這套系統叫山羊,但它的設計與山羊的腿部結構毫無任何關系,Kalouche 表示,之所以取用這個名字,是因為它的靈感主要來源于山羊行走于山崖間的彈跳能力。
目前,GOAT 還不具備獨自站立的能力,硬件方面,Kalouche 也一直在進行相關的實驗,接下來,他將會在 GOAT 上配套相應的電力和控制系統,并打算逐漸將它轉移到自然環境中,以進行更復雜的測試。