10公尺/秒比肩博爾特全球跑得最快的「機器狗」在中國誕生
近日,浙江大學杭州國際科創中心(簡稱科創中心)人形機器人創新研究院聯合鏡識科技有限公司、杭州凱達爾焊接機器人股份有限公司研發的四足機器人「黑豹2.0」正式發表。
據介紹,“黑豹2.0”的整體重量為38kg、站立高度0.63m,身披“戰甲”,是世界上跑得最快的“四足機器人”,速度可達到10米/秒,比起目前世界上跑得最快的運動員尤塞恩·博爾特(9秒58跑100公尺世界紀錄保持者)也不落下風。
官方稱,研發黑豹2.0過程中,團隊以動力學為支點,撬動機器人每一寸骨骼設計,同時深度學習黑豹、跳鼠等自然動物在髖關節、膝關節、腳掌等運動構型上的特徵,對黑豹高速運動過程中的強度、韌性、力度、限度、精度、密度、流暢度等多方位進行提升,實現了小身軀與大能量並存。
首先,他們利用惠更斯耦合擺原理,讓「黑豹2.0」的四腳協調成統一的步態,形成一股合力達成高速衝刺;
其次,為進一步降低高速奔跑時機器人衝擊瞬間的地面作用力、減少運動能耗,他們使用彈簧安裝在黑豹2.0的膝關節作為緩衝器;
為進一步打破黑豹6m/s奔跑時小腿必然折斷的魔咒,他們又研發了“仿跳鼠碳纖維小腿”,做到了在重量僅提升16%的代價下剛度提升135%;
最後,他們也仿照獵豹的利爪,為黑豹2.0訂製了特殊的“跑鞋”,使其抓地性能提升200%。
在研發黑豹2.0的過程中,團隊實現了兩大顛覆性突破,一是形成了機器人正向設計的最佳化軟體,可以服務於各類型的機器人設計工作,大規模節約機器人研發過程中的時間和成本。
二是高功率密度的馬達驅動器研發成功,目前,團隊設計出了國際領先的高功率密度、高載重能力的馬達驅動器,為下一代工業四足機器人的研發奠定了堅實的基礎。