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|这是波士顿动力机器狗「他爸」？美军80年代机器狗「考古」


机器之心报道
编辑：张倩
这个 3 米高的庞然大物诞生于 80 年代 ， 比波士顿动力机器狗还早 20 多年 。
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【|这是波士顿动力机器狗「他爸」？美军80年代机器狗「考古」】

前段时间 ， 波士顿动力机器狗 Spot 正式开售 ， 而且已经有买家晒出了首个开箱视频 。 波士顿动力机器狗项目由美国国防高等研究计划局（DARPA）资助 ， 初衷是研制一种能够负重的机械骡 ， 和士兵一起在传统机械车辆无法行驶的粗糙地形上作战 。 2005 年 ， Spot 的前辈——「Big Dog」机器狗的发布让波士顿动力声名远播 。
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波士顿动力发布的「Big Dog」机器狗 。
但很多人不知道的是 ， 波士顿动力 Spot 其实并不是 DAPRA 资助最早的「机器狗」 ， 一个名为「ASV」的项目比它还要早二十多年 。
ASV 是一个身高 3 米、体长 5.18 米的庞然大物 ， 宽度也达到了 2.4 米 ， 相当于一辆卡车 ， 所以有媒体将其称为「行走的卡车」 。
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波士顿动力机器狗：「这是我爸？」
这么个大家伙走起路来也是相当威风的：
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?这个项目始于 1981 年 1 月 ， 由 DARPA 出资、俄勒冈州立大学的两位教授 Robert McGhee 和 Kenneth Waldron 负责打造 。 项目的初衷是想造出一款足式机器人 ， 在坦克履带无法行进的地形中完成任务 。
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和波士顿动力 Spot 不同的是 ， ASV 里面还坐了一名操作员 ， 在某些情况下手动操作机器的六条腿：
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?为了减轻操作员在操作过程中花费的体力和脑力 ， 这个庞然大物体内安装了 17 台计算机 。
按照今天的标准来看 ， 这些计算机其实是很简陋的 。 机器人肩膀上那 6 个笨重的矩形盒子其实就是计算机所在的位置 ， 每个盒子里都装了一台英特尔 ''86/30'' 128k, 8-bit 计算机 ， 用来控制机器人的腿部运动 。
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其余的 11 台计算机各自负责不同的任务 ， 比如控制操作员座舱内的 CRT 显示器、分析腿部以及脚上的压力传感器收集到的数据、根据座舱里的 128x128 像素扫描测距仪的数据确定最佳落脚点等 。 所有这些数据都由操作软件来解读 ， 该软件是用 Pascal 写的 ， 包含 15 万行源代码 。 而这些代码的任务只有一个：让 ASV 漫步 。
在座舱里 ， 操作员借助按键和操纵杆控制 ASV 的行走路线 。
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两位教授曾在一篇论文中提到 ， ASV 的最终目标是实现自主行走 。 但最终 ， 这个目标没能实现 。 当然 ， 钱不是问题 ， 这个项目每年都能从 DARPA 那里拿到 100 万美元的资助 ， 真正的限制条件是当时计算机的处理能力 。
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论文链接：http://www.theoldrobots.com/images116/OSU-ASV-19.pdf
其实 ， 那些钱不止花在了计算机上 ， 整个 ASV 的机械系统也很复杂 。
ASV 的核心位置安装了一个 900cc 的摩托车引擎 ， 峰值输出可以达到 91 马力 ， 但它不止为一个巨大的液压泵提供动力 。 在该引擎和 18 个可变排量泵（用于驱动 ASV 的液压缸）之间有一个 100 磅的飞轮 ， 每分钟可以转 12000 转 ， 存储 0.25 kWh 的能量 。 这意味着 ， 它可以在一小时内输出 250 瓦的电力 。
这点非常有用 ， 因为 ASV 的 18 个泵是由一个非常复杂的系统来驱动的 。 引擎通过齿形传送带将动力从输出轴传递到三个独立的传动轴上 。 这些装置从前往后连接着整个 ASV ， 然后通过更多的齿形传送带将动力传到泵上（每条腿 3 个泵） 。
为了在这种高摩擦系统中完成高耗能动作 ， ASV 需要的动力要超出引擎所能提供的动力 。 这种情况下 ， 飞轮储存的能量就派上了用场 。 当 ASV 突然停下来时 ， 飞轮可以帮助机器从泵中回收一些能量 ， 确保在突然失去动力的情况下平稳地停下来 ， 类似于混合动力汽车的再生制动系统 。
得益于这种复杂的驱动系统 ， ASV 的行进速度最快可以达到 12.9km/h（相当于普通人的中级慢跑） 。 虽然也不是很快 ， 但以这个速度行进时 ， 里面的人会感觉颠簸 。 而且 ， 这个庞然大物重达 5952 磅（约 2699.8 千克） ， 但有效荷载只有 485 磅（约 220 千克） 。 在种种因素制约下 ， ASV 的巡航速度控制在 6.4km/h 左右 。
然而 ， 缓慢的巡航速度限制了 ASV 的实用性 。
由于体型比较大 ， ASV 可以越过 2 米多高的垂直障碍和 7 米多宽的战壕 ， 但缓慢的巡航速度限制了它的实用性 。 因此 ， DARPA 还是对这个项目失去了兴趣 ， 并于 1990 年将其彻底砍掉 。
经过了这么多年 ， ASV 已经下落不明 ， 有消息称它被打包放在俄勒冈州立大学的某个地方 ， 也有人猜测它可能在 DARPA 手里 。
至于这个项目到底有没有意义 ， 目前还存在一些争论 。 有位网友介绍说 ， 这个大家伙可能只适合在平地行走 。 如果要跨越一道沟 ， 操作员必须进行手动操作：先将五条腿锁住 ， 使用操纵杆将一条腿迈过去 ， 然后用这条腿做支撑将身体往前挪 ， 接着再锁住五条腿将第二条腿迈过去并重复这个步骤 ， 直到六条腿都迈过去 。 因此 ， ta 觉得这个东西没什么用 。
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但也有人认为 ， 这个项目所踩的坑可以为之后的研究提供很多借鉴 ， 钱花得不冤枉 。
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不过可以肯定的是 ， 开着这么一辆机器「卡车」在街上走肯定比遛波士顿动力机器狗还拉风 。
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参考链接：https://www.thedrive.com/news/36157/the-us-army-spent-millions-developing-giant-six-legged-walking-trucks-in-the-1980s


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