前段時間,南極熊注意到波士頓動力的機器狗已經開賣了,幾十萬一隻,一些富人已經開始入手。然而,有沒有辦法3D打印一隻差不多的機械狗呢?
△之前刷屏的波士頓動力機器狗
2020年6月,紐約大學開源了一套研究型四足機器狗Solo 8,3D打印版本,可以執行各種各樣的物理動作(例如行走、跳躍等),成本非常低,而且可以自行修改和升級,組裝起來也很容易。以後創客們都可以自己DIY 智能的機械狗了,普通愛好者也可以以較低的成本購買到。
△3D打印機械狗,開源了
研究人員設計這套系統目的是,讓更多機構和實驗室可以更輕鬆地進行機器人研究和教學,並且通過使用相同的開源平台,允許研究人員彙編比較數據,加速機器人領域的進步。
你是不是覺得這個開源的3D打印機械狗有點簡單? 然而它所能完成的動作同樣會讓你震驚!
比如,它同樣擁有靈活的四條腿,腿部關節可以正向或反向轉動。
即便是側翻了,四腳朝上,它依然能再次站起來,原來的底面變為頂面,實現180度的反轉,但並不影響機器狗的運動。
機械狗的平衡性也毫不遜色,即使用手抬起讓其自由落體,依然能夠平穩站住,與真實狗狗不相上下。
用一根小棍棍戳它,一旦外力撤銷後就能恢復站立姿勢。
站在晃動的平台上,能夠實施調整重心,使機械狗保持穩定不倒。
3D打印機械狗可以從24釐米的站立高度垂直跳到65釐米高,然後平穩落地。
除了向上跳躍,還可以向前跳躍
甚至向前走過不平穩的路面都能夠輕鬆應對
現在你還覺得這個3D打印的機械狗簡單嗎?與波士頓動力的機械狗比起來並不遜色,而且隨着更多的大神加入開源計劃,Solo 8未來會具有更多的功能和更高級的能力。
以上展示的是Solo 8機器狗目前已經可以實現的功能,紐約大學對Solo 8的研究主要集中在這些領域:
探索基於動物的肢體運動,以及在實驗室地面,礫石,土壤,沙子,泥土和其他地形上的運動。
針對複雜和動態行為的強化學習,包括那些將性能推向極限的行為;而對於昂貴的平台而言,這太冒險了。
動態運動(包括跑酷風格的行為),很少有機器人可以執行。
操控(例如打開門或按下按鈕)。
機器人與先進通信技術的集成。
機電工程師Felix Grimminger説:“ Solo具有一些新穎功能。例如,它具有寬廣的運動範圍。當機器狗摔倒時,它可以以其他方式轉換腿並站起來,或者它可以從24釐米的站立高度跳到65釐米。”
△Solo 8 3D打印狗可以從24釐米的起始高度跳到65釐米的空中。
得益於扭矩控制電機,機器狗實現了類似彈簧的行為,在動物腿部表現出類似肌肉和彈性腱的作用。
但是機器人使用的是虛擬彈簧,而不是機械彈簧。作為虛擬彈簧,可以對其進行編程。例如,您可以將彈簧剛度從軟調節到硬,我們看到人和動物的剛度變化,並且通過調節剛度,機器狗可以實現自適應和魯棒的運動行為。
△機器狗被證明能夠以多種姿勢跳躍和行走,並改變方向或姿勢
Solo 8的重量剛剛超過2千克,實現了非常高的功率重量比。大多數四足機器狗重得多,在研究環境中更危險,更難操作。現在,由於重量輕,學生可以更輕鬆,更安全地操作機器狗,甚至可以將其裝在揹包中,運送回家或參加會議。
機器狗的名稱中帶有數字8,表示其8個活動關節:每個機器狗腿都可以改變角度和長度。研究人員最近完成了一個新版本,以12個自由度(每條腿三個)進行了首次測試。現在,新機器狗也可以側身行走。
這項研究成果,已經以“An Open Torque-Controlled Modular Robot Architecture for Legged Locomotion Research”為題,發表在 Robotics and Automation Letters《機器人與自動化快報》上