BigDog機器人：基于傳感器的人類(lèi)能力增強

Boston Dynamics公司是脫胎于美國麻省理工學(xué)院的又一個(gè)偉大公司，不僅開(kāi)發(fā)出了行動(dòng)時(shí)具有動(dòng)物力量和敏捷性的機器人，還開(kāi)發(fā)出了能夠爬垂直墻壁的其它機器人以及能夠在狹窄空間中操控的變形機器人。所有這些設備都是放大和改進(jìn)了動(dòng)物與人類(lèi)的能力，可執行類(lèi)似超人的任務(wù)。

本文主要介紹這些創(chuàng )造物中的一種——BigDog，這是一個(gè)長(cháng)有四條腿、三英尺高和三英尺長(cháng)、重240磅的狗型機器人，它可以爬上泥濘的斜坡，并能承載340磅的負重。

BigDog是一個(gè)長(cháng)有四條腿、三英尺高和三英尺長(cháng)、重240磅的狗型機器人(照片由Boston Dynamics公司提供)

共有50個(gè)傳感器向計算機饋送信號，幫助維持機器人的平衡和方向(照片由Boston Dynamics公司提供)

BigDog采用了一個(gè)15馬力的微型賽車(chē)用引擎。該引擎由一個(gè)兩沖程/單缸發(fā)動(dòng)機組成，采用水冷方式工作，可給液壓系統供電，使之操控機器人的四條腿。這些腿是設計師仿照大型哺乳動(dòng)物的自然動(dòng)作設計的。

機器人的腿是設計師仿照大型哺乳動(dòng)物的自然動(dòng)作設計的。(照片由哈佛大學(xué)Concord Field Station提供)

共有50個(gè)傳感器給計算機饋送信號，幫助機器人保持平衡和方向，并在跌倒或被迫偏離既定路線(xiàn)時(shí)幫助機器人恢復。

BigDog的重要外部功能是性能的關(guān)鍵(照片由Boston Dynamics公司提供)

慣性傳感器

慣性傳感器用于測量狗的姿勢和加速度，關(guān)節傳感器測量在關(guān)節處工作的致動(dòng)器動(dòng)作和力量。板載計算機從這些傳感器收集信息，并提供對BigDog在空間中如何移動(dòng)的估計。還有其它傳感器監視BigDog的動(dòng)態(tài)平衡：液壓、流速和溫度、引擎速度和溫度。

機器人通過(guò)眾多傳感器感知空間(照片由Boston Dynamics提供)

在WordPress上發(fā)表的M.Wonders Masters論文《The body and the senses: the perception of space（身體與感覺(jué)：空間感知）》中引用了Brian Massumi的話(huà)，他介紹了在我們的身體中三種不同層次的感覺(jué)是如何產(chǎn)生我們的真實(shí)感體驗的。他把這三個(gè)層次稱(chēng)為外在感覺(jué)、本體感覺(jué)和內在感覺(jué)。外在感覺(jué)包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)。Massumi認為本體感覺(jué)“將身體遇到物體時(shí)的行動(dòng)和放松轉換為肌肉的關(guān)聯(lián)性記憶”，而內在感覺(jué)也稱(chēng)為內心感覺(jué)，“會(huì )立即記錄由5個(gè)外在感覺(jué)收集到的刺激，甚至在它們被大腦完全處理之前。”這三種不同層還對應三種不同類(lèi)型的主－客觀(guān)關(guān)系。