王興興極限測試機器狗國產(chǎn)機器狗反超波士頓動力

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2025-02-23 14:24:14 中國新聞周刊

在一條筆直的公路上，四足機器人“黑豹”正加速追趕前方奔跑的運動員。鏡頭從俯瞰到平視，記錄下機器人反超的過程，定格的一瞬，“黑豹”只留下一道黑色殘影。這只仿生四足機器人是今年1月發(fā)布的第二代產(chǎn)品，不到1秒便能從靜止切換到?jīng)_刺狀態(tài)，最快移動速度可達10米/秒，打破了波士頓動力“野貓”保持了十余年的世界紀錄，僅比博爾特慢了一點。

速度是綜合性能的體現(xiàn)。浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心人形機器人創(chuàng)新研究院研究員金永斌解釋，這如同賽車之于汽車工業(yè)的發(fā)展，對百公里加速極限的突破反映了汽車電機性能、系統(tǒng)延時、結(jié)構(gòu)強度和輕量化設(shè)計等多方面因素。最終，新技術(shù)通過低成本模式完成民用化轉(zhuǎn)移。

四足機器人俗稱機器狗。自波士頓動力“大狗”問世以來，已過去二十年。機器人在復(fù)雜地貌的通過性能不斷提升，質(zhì)量更輕、負載更重、速度更快，但走向應(yīng)用規(guī)?；悦媾R挑戰(zhàn)。價格和應(yīng)用場景是四足機器人批量化應(yīng)用的門檻。隨著相關(guān)技術(shù)不斷突破，國內(nèi)外科技企業(yè)競相探索產(chǎn)品的高性價比與新市場。

如何讓機器狗跑得更快？傳統(tǒng)的做法是使用更強大的電機，造出更高大的身體，但這在商業(yè)化方面難以走通。新一代機器狗能否從設(shè)計思路方面優(yōu)化？奔跑速度最快的機器狗紀錄由波士頓動力保持，其多年前發(fā)布的宣傳視頻中，機器狗“獵豹”在實驗室中跑出了超過13米/秒的速度。然而，“獵豹”的高速是在沒有風載的跑步機上實現(xiàn)的，還需一臺巨型遠程電源供電，存在諸多局限。2013年，以“獵豹”為原型的“野貓”問世，可以在戶外自由奔跑，但速度降至8.89米/秒。

浙江大學的“黑豹”身形更為小巧，站立高度63厘米，體重38公斤，分別只有“野貓”的約一半和四分之一。研發(fā)團隊利用惠更斯耦合擺原理，讓機器狗四足協(xié)調(diào)成統(tǒng)一步態(tài)，形成合力達成高速沖刺。高速運動對機器人的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)強度提出了更高要求。當“黑豹”奔跑速度提高到6米/秒時，遇到了小腿折斷的新挑戰(zhàn)。團隊學習自然動物在髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、腳掌等運動構(gòu)型上的特征，提升機器人的強度和韌性，并研發(fā)了“仿跳鼠碳纖維小腿”，在重量僅提升16％的情況下剛度提升135％。

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