這玩意是國產的?
譚教授滿臉不可置信。
機器狗居然還能跳舞?
要知道,跳舞是非常考驗四足仿生機器狗的平衡力,反應能力,以及算力的綜合體現。
一個動作,從“做”開始,算力就開始工作,是否平衡,用多少“力”,手腳如此支配……等等。
這一切都需要算力進行運算。
最后呈現給眾人。
所以,跳舞最能直接看出仿生機器狗的反應能力。
“機器狗跳舞?”譚教授充滿期待:“那我還真得瞧一瞧!”
測試報告說得多牛。
還不如親眼所見。
張揚:“‘哮天犬’,給我們跳一支舞……”
“好的,主人!”
隨即“哮天犬”開啟了翩翩起舞。
金屬光澤的機器狗穩穩立在燈光下,銀灰色的關節處泛著冷調微光。
在《偏愛》前奏響起的瞬間,驟然迸發出靈動的韻律感。
它先是微微屈膝,頭部搭載的全息投影燈掃過地面。
隨著“把昨天都作廢,現在你在我眼前”的歌詞。
前肢精準抬起,關節處的液壓桿輕響。
如同人類舞者舒展手臂。
而后肢則配合著鼓點,小幅度踏地。
金屬腳掌與地面碰撞出規律的輕響。
譚教授和張揚看到這一幕,徹底呆住了。
天啊!
它的平衡究竟是怎么做到的?
動作太絲滑了。
當副歌“我說過我不閃躲,我非要這么做”響起時。
機器狗的動作陡然加快,身體靈活地向一側傾斜。
前肢交叉又迅速展開,背部的機械紋路在燈光下流轉,仿佛帶著情緒的起伏。
它還會踏著節奏原地旋轉半圈,后肢支撐身體,前肢在空中劃出流暢的弧線。
關節的轉動精準到每一個音符,連尾部的金屬擺尾都跟著旋律輕晃,像是在為舞蹈點綴細節。
間奏時,它的動作放緩,前肢輕輕點地,如同踮腳踱步。
頭部隨著旋律左右微偏,眼部的LED燈還會配合節奏閃爍,仿佛在與音樂互動。
到了歌曲高潮“偏愛你心所愛,不問是好是壞”。
機器狗猛地抬頭,前肢高高舉起,后肢蹬地躍起一小段距離。
落地時穩穩承接下一個動作,身體的金屬結構在動態中不見絲毫僵硬。
反而透著一種機械特有的利落與美感。
每一個動作都精準踩在節拍上。
既貼合機器的構造特點,又跳出了歌曲里執著熱烈的情緒,讓冰冷的金屬仿佛有了鮮活的舞姿。
一舞曲畢。
譚教授和張揚傻傻的愣在了原地。
好一會都沒反應過來。
或許只有經歷過“半年無法突破平衡”困境的譚教授等人來說。
才知道四足仿生機器狗跳舞意味著什么。
要知道生物運動的動力學模型極其復雜,若完全仿真會導致計算延遲。
簡化模型則會丟失精度,導致應對突發干擾時失控。
只能通過多模態運動切換。
無縫切換“走、跑、跳、爬”。
而機器人需在不同運動模式下重新調整控制參數。
比如步頻、力矩閾值等等。
在切換過程中易出現穩定斷層。
比如從“走”切換到“跑”時,若步頻提升過慢,會導致重心滯后傾倒。
“哮天犬”機器狗究竟是怎么做到如此平穩,算力還如此精準?
還有……面對復雜的動作,復雜的道路。
‘哮天犬’是如何‘感知’并‘應對’未知環境”的?
要知道,生物能通過視覺、觸覺快速識別路面。
比如泥濘、臺階、斜坡,并調整運動策略。
然后踩穩堅硬地面、避開積水。
而足式機器人需突破“環境感知、決策、執行”的閉環瓶頸。
尤其是在無預設地圖、非結構化地形,比如野外叢林、廢墟中。
應該如何解決?
譚教授驚嘆:“研制‘哮天犬’這個人簡直就是個天才啊!”
居然克服了最難的核心難點。
要知道,視覺感知所需要的攝像頭、激光雷達等。
會容易受強光、煙霧遮擋等環境干擾。
而無法精準識別路面硬度。
再者觸覺感知需承受沖擊,且難以區分“路面凸起”與“障礙物”。
即使感知到地形信息,機器人需在極短時間內決定“是否調整步長、是否抬腿避開障礙、是否切換步態”。
若決策過慢,會導致“已經踩向障礙才開始調整”。
若決策錯誤,則會直接失衡。
然而“哮天犬”卻能完美的避開這些雷點。
精準的走出“舞姿”。
太厲害了。
之前,譚教授他們就推演過:四足機器人在爬樓梯時,需同時滿足“足端精準落在臺階邊緣”、“身體姿態前傾角度匹配臺階坡度”、“雙腿力矩協同”。
任一環節失誤都會導致失敗。
但‘哮天犬’剛剛跟著張揚的時候,正常得跟動物狗一樣。
這讓譚教授十分驚艷,并佩服得五體投地了。
“你說……他究竟是怎么設計的?”
譚教授好奇得研究“哮天犬”的機械結構與動力系統。
他們之前一直“在‘仿生’與‘工程可行性’間找平衡。
但一直沒有突破性的進展,測試了112次還是失敗了。
“這哮天犬究竟是怎么做到的?”
生物的運動系統具備“高功率密度、高靈活性、抗沖擊”的特點。
而足式機器人的機械結構需在重量、強度、靈活性之間妥協。
這是硬件層面的核心瓶頸。
比如,生物肌肉可實現“柔性驅動”。
而機器人常用的“電機+減速器”驅動方式。
要么靈活性不足。
如果剛性減速器無法快速調整力矩。
要么功率密度低。
如果柔性驅動的電機重量過大,會導致機器人總重超標,影響續航。
加上機器人關節若追求多自由度,會導致結構復雜、重量增加。
如果四足機器人每腿需3到4個關節,8條腿則需24到32個關節。
每個關節都需電機/傳感器,總重易超過50kg,難以便攜。
若簡化自由度,則會丟失運動靈活性。
“但哮天犬的設計太巧妙了!”
每一個設計都恰到好處。
譚教授猶如欣賞一個藝術品一般看著“哮天犬”。
“就是不知道他的續航能有多少?”
張揚:“按照說明書顯示:持續續航能到達24個小時,高難度動作能達到16個小時。”
“這個續航能力已經很了不起了,超越市面上絕大多數仿生機器人。”
“真沒想到啊,我們沒有解決的問題,‘哮天犬’全都解決了!”
“哈哈,這個哮天犬太厲害了!”
足式仿生機器人的最大難點并非單一技術問題,而是穩定性、靈活性、適應性、續航性。
追求更高靈活,會導致重量增加、續航降低。
追求更強地形適應性,會導致計算延遲、穩定性下降。
追求更長續航,會丟失運動性能。
但蘇晨設計的“哮天犬”取其中,完美的找到了平衡點。
取其精華去其糟粕。
融合了譚教授之前發現的難點,取長補短。
他是越來越佩服生產“哮天犬”機器狗這個廠家了。
而且,經過研究,譚教授發現,“哮天犬”的設計主要集中在控制算法優化,可深度學習的實時決策、新型液壓驅動技術、高能量密度能源。
同時,結合了機械工程、控制科學、材料科學、人工智能等交叉領域。
把所有技術完美結合。
這一點太不容易了。
要知道,他們整個團隊研究了半年,一點頭緒都沒有。
“哈哈,好,好,好啊!”
譚教授連說三個好,他現在看著“哮天犬”是越來越喜歡了。
突然。
他開口說道:“我怎么感覺,這‘哮天犬’總感覺差點什么?”
張揚靈機一動:“你說,這‘哮天犬’加上一把步槍如何?”
……
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第28章 哮天犬背步槍?驚呆全場:別說,還挺般配的
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