革新力作“机械鸵鸟”问世，在传感器与平衡算法横行的今天，展现机械之美

提到腿足机器人，人们不约而同会想到波士顿动力的各款经典力作，它们将平衡算法和传感器都运用到了极致，以惊人的平衡感行走在机器人圈。然而，在大多数人争相追赶波士顿动力时，也的确有人特立独行。...





提到腿足机器人，人们不约而同会想到波士顿动力的各款经典力作，它们将平衡算法和传感器都运用到了极致，以惊人的平衡感行走在机器人圈。然而，在大多数人争相追赶波士顿动力时，也的确有人特立独行。



所以也就出现了我们今天的主角--“Planar Elliptical Runner”（平面椭圆形运动器），或者我们可以叫它“机械鸵鸟”。



“机械鸵鸟”是由美国佛罗里达人机认知研究院（Florida Institute for Human & Machine Cognition, IHMC）制造的，他们设计的初衷就是探寻机械设计如何能够完成机器人复杂的腿部运动。虽然这款小型机器人看上去行动还有些笨拙，但却是腿足运动机器人领域的一次重要革新。



像文章开头说的那样，“机械鸵鸟”并没有配置大量传感器，也没有让人头疼的平衡算法，它能维持自身的动态平衡，完全源自它独特的机械设计。该团队的研究者Jerry Pratt表示： “所有的智慧都在于这个机器人的物理结构设计中。”



“机械鸵鸟”使用一个单独的马达驱动机器人的两条腿，腿部的椭圆形运动轨迹和机器人主体的形状一起保持了机器人的内在平衡。研究人员表示，这个机器人目前能够以每小时 16 公里的速度跑动。不过如果它按比例放大到人类大小，它就能提速至每小时32-48 公里。



关于“Planar Elliptical Runner”如何保持平衡，我们并没有太多的资料查询，但是研究人员也给出了“机械鸵鸟”能够维持平衡的关键词--“椭圆”。这不禁让我想到了同为椭圆运动轨迹的普遍存在的事物—天体运动。



在浩瀚的宇宙中，各星球能保持椭圆形的运动轨迹平衡运转，椭圆定有它的奥妙之处，其实椭圆轨道类似于弹簧谐振运动,是动能和势能相互转化的结果。但关于椭圆与运动平衡性的问题，小编我也查阅了相关资料，并没有明确的答案。虽然“机械鸵鸟”的研究人员并没有透露这次创意的灵感来自哪里，但我宁愿相信他们在天体运动或弹簧谐振中得到了一些东西。



关于分析椭圆运动，我们有一个利器，那就是开普勒三定律。小编才疏学浅，不能完美解释，只能附上开普勒三定律供各位玩家玩味了。



无论如何，抛弃复杂的平衡算法，单靠机械结构就能达到完美的平衡，确实是一项了不起的创举，对全球腿足机器人平衡运动的研究也具有革命性的价值。最后，附上“机械鸵鸟”的完整视频：

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