在MIT的创新努力下,与美国国防部高级研究计划局(DARPA)的合作推动了猎豹机器人的发展。自项目启动以来,猎豹机器人展现了非凡的性能,从第一代就能自主跨越障碍,达到每小时30英里的惊人速度。
经过多次迭代,第三代猎豹机器人(Cheetah 3)应运而生,其重量约为90磅,体形接近一只成年拉布拉多犬。这款四足机器人的设计避免了轮式驱动,使其在复杂地形上表现出色,稳定性极高,甚至能在失去一只脚的情况下保持平衡。
MIT的研究者进一步推进了技术前沿,开发出了体型更为小巧的迷你猎豹机器人。这个版本的猎豹机器人仅有20磅重,重量与一只金毛犬相当。尽管体积缩小,但其功能不减,即便在经历侧踢时也能保持稳定,甚至从倒地状态自行站起。
迷你猎豹机器人的设计巧妙,配备了12个模块化的电动马达,每条腿都装备了动力髋关节和膝关节,使用通用低成本组件而非定制高价模块。其最大关节速度可达每秒40弧度。
近期,MIT的研究团队展示了其最新成果——四足迷你猎豹机器人,刷新了奔跑速度记录,达到8.72英里/小时(14.04公里/小时)。这一成就得益于一项革新性的无模型强化学习系统,让机器人能够自我探索最优奔跑策略及适应各种地形,无需预设的人工分析。
为了优化机器人的学习过程,MIT团队采用了独特的“经验学习”系统。通过重复试验,机器人能自主学习,无需人类干预。在积累足够多的地形经验后,机器人能够在后续任务中自动优化其行为,甚至无需实际接触相关环境就能获得经验。模拟结果显示,迷你猎豹机器人能够在三小时内积累相当于100天的实际经验。
在实验视频中,迷你猎豹机器人展现出卓越的适应性,包括快速绕过障碍物、在湿滑结冰路面上自主调整行进策略以及在松散的砾石山丘上平稳前进。借助简单神经网络的支持,它能够对复杂新环境进行评估,展现出强大的自我学习和适应能力。
这次突破不仅体现了MIT在机器人技术领域的创新实力,也为未来的机器人应用开辟了新的可能性,尤其是在复杂和动态环境中的导航与适应方面。