Cassie是一款由機(jī)器人公司Agility Robotics研發(fā)的運(yùn)動(dòng)靈活雙足機(jī)器人，能夠應(yīng)用于科學(xué)研究、災(zāi)難救援，將來還會(huì)用于貨物運(yùn)輸。

今天，從俄勒岡州立大學(xué)拆分出的智能機(jī)器人公司Agility Robotics，發(fā)布了被稱為Cassie的全新雙足機(jī)器人。Cassie是一臺(tái)非常靈活的雙足機(jī)器人，它要比我們過去看到的那些拖著沉重的步伐小心翼翼前行的雙足機(jī)器人看起來更像靈活的人類在行走。這使得Cassie能夠更好地處理那些人類走起來毫不費(fèi)力的復(fù)雜多樣地形，它所擁有的智能能夠幫做人們處理不同的環(huán)境和狀況，而這種智能是未來的機(jī)器人必須具備的。

除了用于搜索救援和賑災(zāi)，Agility Robotics還考慮了另一個(gè)非常特別的使用場(chǎng)景：他們想讓Cassie邁著輕快的步子踏上你家臺(tái)階，并把包裹放在你家大門口。

在一個(gè)演示視頻中，Cassie僅僅只有三個(gè)月大，如果你仔細(xì)觀察一下這個(gè)機(jī)器人行走時(shí)雙腿的動(dòng)作，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的步伐平穩(wěn)，沒有明顯的彈跳。

視頻中，他們毫不吝嗇的讓Cassie做了各種各樣的事情：穿越泥地，穿越草叢，它能夠在水中搖擺的浮橋上保持平衡，甚至能夠在大雨之中站立，這些技能對(duì)于想要在俄勒岡州生存的任何機(jī)器人都是非常重要的。

Cassie看起來更像一只鴕鳥而不是一個(gè)人，不是因?yàn)锳gility Robotics特地設(shè)計(jì)了一臺(tái)類鴕鳥機(jī)器人。他們不想通過簡(jiǎn)單的模仿動(dòng)物形態(tài)進(jìn)行仿生。他們研究了動(dòng)物的行為和動(dòng)作姿態(tài)來尋求設(shè)計(jì)靈感。研究人員首先想到的是可以在地面上奔跑的鳥類。通過Agility Robotics公司聰明的設(shè)計(jì)，Cassie的動(dòng)作變得更加敏捷、高效和強(qiáng)健。

 

這是雙足機(jī)器人必須的測(cè)試

Agility Robotics是一家新公司，但它是ATRIAS機(jī)器人中的一股力量。Cassie是在充分吸收了ATRIAS項(xiàng)目的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的新一代機(jī)器人，它的目標(biāo)是建立一個(gè)更加實(shí)用，更加有能力的平臺(tái)。如同Agility Robotics的聯(lián)合創(chuàng)始人（也是俄勒岡大學(xué)的教授）Jonathan Hurst告訴我們的一樣：

在ATRIAS的設(shè)計(jì)之中充滿了太多太多的未知。ATRIAS是第一臺(tái)模仿人類步態(tài)的示范機(jī)器人，并且使用彈簧裝置行走。彈簧裝置用來減少來自地面的反作用力和維持人類步態(tài)行走的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)。但這臺(tái)機(jī)器除了只是一個(gè)科學(xué)示范以外，沒有其他的實(shí)用意義。

從ATRIAS那里我們學(xué)到了幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：首先，ATRIAS的腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是4連桿結(jié)構(gòu)，某種程度上，將彈簧結(jié)構(gòu)的慣性降到了最小。但是這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了內(nèi)部的一個(gè)電機(jī)會(huì)阻礙另一個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，內(nèi)部的電機(jī)之間浪費(fèi)了很多的能量反復(fù)開關(guān)，而不是用來做有用功。經(jīng)過了細(xì)致的研究分析，我們?cè)O(shè)計(jì)了Cassie獨(dú)特的腿部結(jié)構(gòu)。這樣的腿部結(jié)構(gòu)使得電機(jī)體積更小，并且比曾經(jīng)的ATRIAS更加高效。

Cassie擁有三個(gè)自由度的髖關(guān)節(jié)

除了更加高效以外，Cassie在ATRIAS基礎(chǔ)之上進(jìn)行了各種各樣的實(shí)用性提升。像人類一樣，它擁有一個(gè)三自由度的髖關(guān)節(jié)，允許機(jī)器的腿部能夠向前、向后和側(cè)面移動(dòng)，同時(shí)還能完成腿部旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。這樣的全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得Cassie比之前的ATRIAS更容易操控。它擁有加強(qiáng)的腳踝設(shè)計(jì)，使其能夠靜止的站在原地，不用像ATRIAS那樣為了保持平衡需要不停的移動(dòng)雙腳。它有足夠大的電池容量來運(yùn)行性能強(qiáng)大的插件式計(jì)算機(jī)，意味著將來可以集成各類環(huán)境感知系統(tǒng)。

密歇根大學(xué)工程學(xué)院的教授Jessy Grizzle，曾經(jīng)在Dynamic Legged Locomotion實(shí)驗(yàn)室反對(duì)將ATRIAS機(jī)器人命名為MARLO，拿到了一臺(tái)首批Cassie機(jī)器人后，對(duì)其優(yōu)異的性能大為興奮。這位教授曾經(jīng)和他的學(xué)生們做過費(fèi)力不討好的測(cè)試，確認(rèn)MARLO在戶外活動(dòng)時(shí)不會(huì)跌倒?！癈assie很穩(wěn)定，”Grizzle告訴我們?！八鼘楦叩筒黄降穆访嬖O(shè)計(jì)，用來進(jìn)行跌倒測(cè)試。原則上講，我們不應(yīng)該使用任何的安全防護(hù)措施。這樣我們就能把機(jī)器人帶到室外去了?！?/p>

與此同時(shí)，Agility Robotics開始為Cassie尋求科研以外的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，Hurst告訴我們：

如果我們真的知道如何設(shè)計(jì)靈活、能干的雙足機(jī)器人，對(duì)于此類機(jī)器人，未來會(huì)有很多應(yīng)用場(chǎng)景。包括搜尋營(yíng)救，機(jī)器外骨骼，帶有動(dòng)力裝置的義肢和郵寄包裹。

我認(rèn)為將來雙足機(jī)器人的市場(chǎng)和汽車工業(yè)類似，包括市場(chǎng)規(guī)模大小和對(duì)社會(huì)的影響力方面。我們都想要遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)器人，在家庭方面我們需要機(jī)器人提供幫助。我們都想要日用品和其它貨物能夠又快又便宜的送到家門口。我們都希望在貫穿整個(gè)生產(chǎn)制造過程中，通過提升物流效率，顯著降低貨物的制造成本。Cassie朝這個(gè)方向邁進(jìn)的第一步，它會(huì)是賣給研究機(jī)構(gòu)的第一代產(chǎn)品，用來幫助研究者社區(qū)解決在人類生活環(huán)境中應(yīng)用雙足機(jī)器人的問題。Cassie會(huì)持續(xù)改進(jìn)和發(fā)展。Agility Robotics會(huì)將焦點(diǎn)放在產(chǎn)品本身和商業(yè)客戶身上。

Cassie的最終設(shè)計(jì)，帶有保護(hù)罩

Hurst告訴我們，機(jī)械手臂和各類傳感器很快會(huì)被應(yīng)用到機(jī)器人身上。這些傳感器能夠幫助Cassie在跌倒以后能夠自己站起來。同時(shí)他們還有一個(gè)遠(yuǎn)程VR系統(tǒng)。關(guān)于成本方面,公司不愿意透露具體數(shù)值，只是告訴我們他們的目標(biāo)是制造出總價(jià)低于100K美金的機(jī)器人。

公司說首批流水線生產(chǎn)的Cassie已經(jīng)售空。但是如果你想買回來一個(gè)研究研究，那就等到夏季。就使用Cassie郵遞包裹而言，這是一個(gè)非常讓人感興趣的點(diǎn)子，并且我們能夠看到帶來的好處：我們身邊的世界絕大部分都是適應(yīng)人類雙足行走的環(huán)境，而雙足機(jī)器人將來能夠成為最容易、最可靠的做事平臺(tái)。在Cassie能夠做到替你搬雜物上樓梯之前，還要有很多工作要做。但我們?nèi)悠炔患按叵Ｍ?，能夠看到Cassie在雙足行走方面有更精彩的表現(xiàn)。

Via spectrum.ieee

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