說到機器人，相必大家都不會忘記谷歌旗下的這一家公司——波士頓動力（Boston Dynamics）

　　因為這家公司有點“變態(tài)”，總喜歡“虐待”機器人——沒事踢我干嘛

　　又想陷害寶寶

　　還用棍子懟我

　　雖然有這樣的“黑歷史”，不過他們每次推出新的機器人都會立刻在網絡上圈粉無數。。

　　這不，近日Boston Dynamics公司發(fā)布了一款新的輪式機器人Handle，能縱跳1.2米，在斜坡上如履平地，有輪有足的變形金剛。

　　急走、急停、原地轉圈、側身轉彎、單腳爬坡、手臂懸停移動、搬運、下樓梯、下坡(而且還是濕滑的有可能人走都要摔倒的雪地)、障礙物跳躍、高處跌落,每個動作都是這么的快速穩(wěn)定流暢,我怎么覺得視頻每一秒都是炫技...都能讓人咋舌。

　　Handle機器人發(fā)起者Raibert表示：“這個實驗用動力系統(tǒng)將輪子和腿的力量結合起來，能一直保持平衡，如何控制重心保持平衡涉及到很多原理?！睂⑦@部機器人命名“Handle”，源于其未來功能，即處理各種物品。Raibert說：“這基本上是個實驗，我們可以看看我們能否創(chuàng)造出在擁有與人類類似能力，既受人類控制但價格又更加便宜的人形機器人?！?

　　為什么說工程師牛，看看下面的分析

　　技術難點一：柔性控制

　　Handle的足部關節(jié)不論是在面臨突然出現的斜坡還是承受落地的沖擊時都表現出了很好的柔性，這對系統(tǒng)穩(wěn)定性非常關鍵。如果關節(jié)使用簡單的位置或速度控制，機器人在高速遇到未知的接觸面時會瞬時產生巨大的沖擊力，不僅難以控制，甚至容易損壞機器人本體。

　　技術難點二：大擾動下的非線性系統(tǒng)控制

　　為了承受如此大的外部擾動，用傳統(tǒng)的簡單線性倒立擺建模是不夠的，機器人需要動用全身所有的關節(jié)，所有的運動資源來維持平衡。

　　“大部分用于處理控制利用我們團隊的經驗與四足和兩足機器人。該軟件是不完全相同的，但平衡和動態(tài)控制原理有很多共同和共享相同的物理基礎的根源?！?

　　比如我們可以注意到Handle轉彎時并不是簡單地讓輪子差速轉動，而是像溜旱冰一樣加入了身體的自然側傾！

　　再比如跳上桌子瞬時的手臂擺動。

　　這樣的一個機器人的全身動力學模型是高度非線性的，其實時平衡控制解算本身就是一個挑戰(zhàn)，更不要說需要考慮在大量擾動/不確定性存在時的穩(wěn)定性了。

　　技術難點三：混合控制（Hybrid control）

　　只用一個連續(xù)模型是沒法做”跳躍“這種動作的。機器人同時擁有連續(xù)（關節(jié)角度、速度）和離散（與地面的接觸面位置、數目）的狀態(tài)，這屬于混合控制“Hybrid Control”的研究范疇。甚至視頻中“雙手舉起100磅重物”這個任務，也需要把重物作為模型的一部分來做控制。

　　Hybrid Control這個學科本身就還不是很成熟（相對于其他多數控制理論而言），其前十幾年的研究和成果都集中在混合線性系統(tǒng)上。對于Handle這種非線性混合系統(tǒng)，學術界的成果很多都還停留在“證明一個穩(wěn)定的控制器是否存在”這個層面，近些年也有了很多“給定一個控制器，分析其穩(wěn)定性”的方法。但對于“給定問題如何設計一個控制器”，還并不是很完善。

　　技術難點四：硬件本身

　　Handle機器人：身高1.98米，縱跳1.2m。輪子可以以14Km/h的速度前進。整個機器人由電池供能，驅動電機和液壓泵。無需外接設備，一次充電續(xù)航24千米。

　　可以說Handle把足+輪式的能力，直接拔升到了一個聞所未聞的高度。。。