------补充国内部分---------
国内我所知的有
-
山东大学做的大狗机器人, 同boston dynamics的一样使用hydraulics actuator.从他们的论文来看主要实现了蹦跳,不知道是否可以跑动 [1].
- 上海交通大学做出的大象机器人[2] https://www. youtube.com/watch? v=Iioy1e_pJUI#t=10 ,可以负重100公斤.
- 香港大学有一部Boston Dynamics造的Atlas人形机器人,他们有相关的机器人控制经验.
-------------------------------------------------------
国外有几家研究机构和Boston Dynamics做相似的研究
学术界目前没有机器人的robustness达到了Boston Dynamics的水平。这家由Marc Raibert创建的公司本身就有MIT Leg Lab很多年的技术积累。而且他们拥有超一流的mechanical engineer。 据在那里工作的师兄描述,他们的工作模式是上午在机器人上测试新的控制器/机械结构,一般中午机器人就会摔坏,但是他们下午当天就能把机器人修好并做出改进,供第二天做新的测试。这样逆天的机械设计维修能力实在是让人跪了。
Boston Dynamics的一大特点是使用hydraulic actuator,功率非常强,产生的力矩很大,但是控制起来难度很高。绝大多数学术界机器人使用的都是electric actuator,控制相对简单,但是力矩也相对较小。这里的例外的JSK做出的electric actuator,安装在Schaft上面。使用电容储能,水冷系统散热,功率非常强劲(一个马达的峰值功率几乎可以赶上Boston Dynamics Atlas上好几个马达合起来的功率) [3]
Japanese Robot SCHAFT Shows Off Its Strong Limbs在学术界不太容易找到能够把robustness做很好的机器人,一个重要原因是学术界的评价以发表论文为导向的,publish or perish。很多论文只需要理论漂亮就可以发表,实验上面能够成功80%就算优秀的结果。把成功率从80%提高到99%需要大量的engineering work,但是在论文中看起来并不算显著的提高。所以学术界没有特别强大的动力去提高robustness。但对于像Boston Dynamics这样的公司来说,robustness是核心要求。毕竟他们作为军方的承包商,需要造出来的设备就是能在各种复杂/极端环境下能够正常工作的。
[1] Design and Simulation for a hydraulic actuated quadruped Robot, Xuewen Rong, Yibin Li, Jiuhong Ruan, Bin Li, Journal of Mechanical Science and Technology 26 (4) (2012) 1171~1177
[2] A quadruped robot with parallel mechanism legs, Feng Gao, Chenkun Qi, Qiao Sun, Xianbao Chen and Xinghua Tian, 2014 IEEE International Conference and Robotics and Automation
[3] Design of High Torque and High Speed Leg Module for High Power Humanoids, J Urata, Y Nakanishi, K Okada, M Inaba, 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.