李幸田香宁丨文
北京时间6月6日，DARPA机器人挑战赛（DARPARoboticsChallenge）将在加利福尼亚举办，这是由美国国防部高级研究计划局举办的机器人挑战赛活动。
DARPA是美国国防部一个非常特殊的部门：为国家安全研发突破性的技术。半个世纪以来，人类社会许多重大技术突破都来自DARPA的努力，比如因特网、隐身技术、移动GPS以及微电子领域的革命性发现。
参加挑战赛的都是来自全球顶级的机器人设计制造团队。如果你见过DARPA资助的机器人，或许会被他们的绝活所震惊，能跑步、能负重、能跨栏、能救援……
这其中就包括麻省理工学院的猎豹机器人，以及谷歌已用于军事训练的机器狗。
Cheetah猎豹机器人
麻省理工学院开发出跨栏机器人视频时长：1分48秒
Cheetah的意思是非洲猎豹，这是美国麻省理工学院机器人团队研发一款四足机器人，由美国国防部高级研究计划局资助。
之所以叫“猎豹”，就是因为这款机器人是以陆地上最快的动物为原型设计的。
它不仅可以模仿非洲猎豹的跑步姿势，在遇到障碍物的情况下，也可以像猎豹飞身跃过。这是全世界科技团队第一次能够研发出四肢能够“自动跳跃”的机器“动物”。
Cheetah装配着齿轮、电池和电动机，四肢都是由3D打印机制造的，并利用芳纶条和碳纤维加固，大约与一只真正的猎豹体重相同。在室内跑道测试时，时速达到16.1公里，甚至在跨越栅栏之后仍能继续奔跑，最终时速达48.3公里。
为了让Cheetah的跑步方式更接近于真正的猫科动物，麻省理工学院机器人研发团队为Cheetah的每一条腿加装了三个马达驱动，可使它在慢速度时产生足够强大的力，并且继续添加额外的传感器以最终实现其自主化。
“在未来十年，我们的目标是尽量实现让这个机器人可以拯救生命”，麻省理工学院的机械工程学教授金尚培(SangbaeKim)这样说道。
速度：轻松超越博尔特
为了解决类似四足机器人施力大，效率低的技术难题，研究人员研发出了新的“运动算法”，以此计算机器人跃起落地时双腿所需要的具体力量数据，以确保能够在既定速度下，为机器人提供支撑。
机械工程学教授金尚培说：“大多数机器人运动缓慢，那是因为它们无法在高速移动中控制力量。这也是麻省理工大学开发机器人猎豹显得如此特殊之所在——在短时间内控制机器人力量分布，通过接触地面获得更多力量，以保持稳定性和灵活性。”
金尚培认为，该机器人的跑步方式与世界级竞跑选手相近。他说：“博尔特等短跑运动员的换腿速度并非更快。事实上他们是通过增加着地力量，达到增加步幅长度的目的，因此他们能在相同频率下跑得更快。”
与谷歌能走会跑的机器狗相比，麻省理工学院的Cheetah机器人显得更有“追求”。它已经打破了由飞人博尔特保持的人类百米记录，而接下来又盯上了由美国奥运冠军梅里特保持的米栏记录。
跨栏：乘胜追击梅里特
近日，麻省理工学院的研究人员对Cheetah进行了升级，加入了新算法，使这台机器人能够探测并跨过高达40厘米的障碍物。Cheetah也因此成为第一台能自动完成这种动作的四腿机器人。
对于研究团队来说，跨栏最大的技术挑战是保持身体平衡，从而实现跳跃之后的稳定着陆。
为了使Cheetah能够跳跃，研究人员在这台机器人中安装了激光雷达，以获取周围的地形信息。激光雷达也被用在无人驾驶汽车之中，能发出激光脉冲并记录脉冲遇障碍物后的返回时间，从而估计出距离。
随后，他们设计了3种算法。第一种算法用于探测障碍物，并估计尺寸和距离；第二种算法用于确定Cheetah应于何时起跳，并相应地调整步幅；第三种算法则用于计算需要用多大的力，才能越过障碍物。
上述的过程听上去十分复杂，但是据麻省理工学院的研究人员介绍，整个过程在毫秒的瞬间内即可完成，因此人们看到机器豹的跑动和跳跃过程十分自然流畅。
金尚培表示，目前仍可以对这些算法进行优化，提高能效，但这样做存在危险。他说：“我们想找到最优的解决方案。不过在这个例子中，你只需要足够好即可，毕竟机器人在奔跑，并需要快速做出决定。”
谷歌机器狗：运物资踹不倒
和Cheetah类似，谷歌旗下的波士顿动力公司也在研发一系列机器人项目。
在机器人领域，谷歌其实早已开始布局。近几年谷歌收购了多家机器人公司。从人形机器人、工业、医疗机械手臂设计公司，再到专注于研究机械加速系统和汽车加速系统的公司，甚至专为军方创造移动研究机器人的波士顿动力公司，也被谷歌收入囊中。
波士顿动力公司“Spot”机器狗视频时长：2分16秒
今年2月，波士顿动力公司展示了一款名为“Spot”的机器狗。它重约72.5公斤，由电和液压装置驱动。能够行走、小跑、上楼梯，甚至被用力踹之后，能够迅速复原。
“不屈不挠”的Spot如果发现附近其它机器狗，还能一起列队前进。
与Spot体积形成鲜明对比的是一款名为“bigdog”（大狗）的机器狗。
能运物资的大狗机器人视频时长：3分25秒
它已经跟随美国海军陆战队在夏威夷进行了首次军事训练。“大狗”的正式名称是“步兵班组支援系统”，由波士顿动力耗时5年时间打造，它可以负重公斤跟随士兵在崎岖道路行军。
大狗被视为一种可伴随士兵行动的有一定智商的骡子，帮助士兵携带现代战争负担越来越重的作战物资。
它能跟随士兵负重穿越崎岖地形，在检测到大型地面物体时能顺利绕过。测试人员说，“它能通过百分之七八十我们能走的地形。有时候它会失去平衡，但大部分情况下能自行调整。”
目前的大狗需要遥控，但未来版的大狗将获得自由身，不需人来指导就能自行做决定。专家预测在未来八年内，自理能力更强的大狗随时可以在战场上驰骋。
谷歌的机器人野心
设想一下，未来具有“自由意志”的机器狗一旦被用作袭击，后果不堪设想。
谷歌今年4月成功申请了一项新专利，这套“计算机系统”通过云技术帮助，允许用户同时为多个机器人分配任务。许多人据此推测，谷歌正在打造机器人军团。
技术专家预测，人们最终将可以使用谷歌的Android操作系统，去指挥一队机器人在世界任何地方执行任务。谷歌在专利文件中称，他们希望能够将大批量的机器人联系起来，允许用户通过网络遥控它们。
在此之前，谷歌还获得了一项基于云技术的系统专利，可以把人格下载到机器人身上。
机器人的人格甚至可被传输到其他机器人身上，或是一个机器人储存多个人格以便与不同的人互动，就像每个家庭成员在家用电脑上都有不同的帐号一样。
对于人工智能的快速发展，许多科技界的名人都有些担忧，包括史蒂芬·霍金和特斯拉创始人伊隆·马斯克都已经发出警告，他们认为机器人将终结人类，研发这些机器人的公司正在“召唤恶魔”。
但是谷歌的董事长埃里克·施密特不这么认为，在他看来，所有对机器将抢走人类工作、占领世界的恐惧都毫无根据。施密特说，“这些担忧都是正常的，人们在一定程度上受到了误导”。
来源：腾讯科技
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