BigDog機(jī)器人：基于傳感器的人類能力增強(qiáng)

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，不僅開發(fā)出了行動(dòng)時(shí)具有動(dòng)物力量和敏捷性的機(jī)器人，還開發(fā)出了能夠爬垂直墻壁的其它機(jī)器人以及能夠在狹窄空間中操控的變形機(jī)器人。所有這些設(shè)備都是放大和改進(jìn)了動(dòng)物與人類的能力，可執(zhí)行類似超人的任務(wù)。

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

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

共有50個(gè)傳感器向計(jì)算機(jī)饋送信號(hào)，幫助維持機(jī)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馬力的微型賽車用引擎。該引擎由一個(gè)兩沖程/單缸發(fā)動(dòng)機(jī)組成，采用水冷方式工作，可給液壓系統(tǒng)供電，使之操控機(jī)器人的四條腿。這些腿是設(shè)計(jì)師仿照大型哺乳動(dòng)物的自然動(dòng)作設(shè)計(jì)的。

機(jī)器人的腿是設(shè)計(jì)師仿照大型哺乳動(dòng)物的自然動(dòng)作設(shè)計(jì)的。(照片由哈佛大學(xué)Concord Field Station提供)

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

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(jié)傳感器測量在關(guān)節(jié)處工作的致動(dòng)器動(dòng)作和力量。板載計(jì)算機(jī)從這些傳感器收集信息，并提供對(duì)BigDog在空間中如何移動(dòng)的估計(jì)。還有其它傳感器監(jiān)視BigDog的動(dòng)態(tài)平衡：液壓、流速和溫度、引擎速度和溫度。

機(jī)器人通過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：空間感知）》中引用了Brian Massumi的話，他介紹了在我們的身體中三種不同層次的感覺是如何產(chǎn)生我們的真實(shí)感體驗(yàn)的。他把這三個(gè)層次稱為外在感覺、本體感覺和內(nèi)在感覺。外在感覺包括視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺。Massumi認(rèn)為本體感覺“將身體遇到物體時(shí)的行動(dòng)和放松轉(zhuǎn)換為肌肉的關(guān)聯(lián)性記憶”，而內(nèi)在感覺也稱為內(nèi)心感覺，“會(huì)立即記錄由5個(gè)外在感覺收集到的刺激，甚至在它們被大腦完全處理之前。”這三種不同層還對(duì)應(yīng)三種不同類型的主－客觀關(guān)系。