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6 月 10 日消息,据美国科技媒体 IEEE Spectrum 报道,近日,麻省理工 Sangbae Kim 实验室的研究人员最新设计了一款名为 MIT Humanoid 的人形机器人,这种机器人形似迷你猎豹(Mini Cheetah)四足机器人的直立版本,可以完成类似跑酷中的后空翻、180 度跳跃等杂技动作。
值得期待的是,MIT Humanoid 将于今年 7 月在 Humanoids 2020 会议上展出。
一、机器人动态研究最新方向:杂技运动长期以来,双足行走机器人能够实现在平面行走不跌倒,偶尔能实现攀爬楼梯或者翻越障碍已经算非常棒了。不过目前机器人的设计基本上已经跨过了这个阶段。现在可以预计,至少在完成一些动态任务上,双足机器人的实际性能已经接近人类或者超过人类实际情况,这多亏了像美国敏捷机器人公司(Agility Robotics)和波士顿动力(Boston Dynamics)这类机器人研发公司中众多人才所做的贡献。
下一步机器人动态技术研究方向可能就是 —— 如何设计机器人,使其可以能够完成突破人类表演极限的任务,比如让机器人去表演杂技。世界顶尖双足人形机器人研究所 IHMC 一直开发的名为 Nadia 的人形机器人,就很像麻省理工 Sangbae Kim 实验室的研究人员正在进行的新款杂技机器人的研究设计。
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▲机器人 Nadia
麻省理工 Sangbae Kim 实验室研发致力于研发足式机器人,带来了很多具有划时代意义的机器人设计,例如四足猎豹机器人和仿人机器人 HERMES 等。在韩国的 Naver 实验室资助和支持下,他们一直在完善迷你猎豹这款机器人,让机器人完成一些动态动作,比如步态探索和一些低调的四足杂技。
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▲迷你猎豹机器人
二、神似直立“机器狗”,腿部性能大改进来自 Sangbae Kim 实验室的马修・奇尼奥利(Matthew Chignoli)、金东贤(Donghyun Kim)、伊利亚・斯坦格 - 琼斯(Elijah Stanger-Jones)和金相培(Sangbae Kim)最近在 arXiv 上发表了一篇论文,描述了一种新款人形机器人设计。
先来看一下,脱离模拟测试后,杂技机器人 MIT Humanoid 的硬件情况。奇尼奥利说,这款机器人的外观非常具有欺骗性,有点像迷你猎豹机器人的直立版。虽然 MIT Humanoid 的躯干和手臂非常接近迷你猎豹机器人,不过它的腿部是全新设计,采用了重新设计的执行器,具有更高的功率和更好的扭矩密度。
奇尼奥利表示:“机器人腿部设计的主要重点是实现人类在步行和跑步时进行的平稳但动态的‘从脚跟到脚趾’动作,与此同时也要保持机器人的低惯性,以实现与地面接触时的平稳互动。动态踝关节动作在人形机器人中还很少见。希望可以开发出健壮、低惯性、有力量的机械腿,更好的模仿人类腿部动作。”
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▲MIT Humanoid 执行从 0.4 米的平台上进行后空翻的动作
奇尼奥利谈到:“设计策略很重要,因为目前人形机器人领域有两大主导方向,分别是液压驱动机器人和带有串联弹性制动器机器人。随着我们不断改进本体感知执行器的性能,正如我们在这项工作中所做的一样,我们的目标是证明我们这种高扭矩密度、高带宽力控制和缓冲冲击能力的独特组合对于任何足式机器人(包括人形机器人)实现高度动态运动是最佳的。”
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▲MIT Humanoid 执行 180° 旋转跳跃(上)和站立前空翻(下)动作