浙江大學杭州國際科創中心（簡稱科創中心）人形機器人創新研究院聯合鏡識科技有限公司、杭州凱達爾焊接機器人股份有限公司研發的四足機器人“黑豹2.0”正式發布——它形似“機器猛獸”，整體重量為38kg、站立高度0.63m。據介紹，這是世界上跑得最快的“四足機器人”，速度可達到10米/秒。
在研發團隊看來，快，不只是速度，更重要的是探索機器人性能邊界的方式。“我們當前的研究重點在于提升機器人性能的極限，讓機器人能夠真正達到甚至趕超生物的運動能力。”科創中心人形機器人創新研究院金永斌研究員介紹，中心研發的黑豹2.0速度指標打破了四足機器人奔跑速度的世界紀錄，這要得益于團隊對機器人動力學系統更深入的理解以及所研發的高功率電機驅動器。
首先是要實現機器人的四條腿不再“孤軍奮戰”，他們充分利用惠更斯耦合擺原理，讓它的四足協調成統一的步態，形成一股合力達成高速沖刺；其次，為進一步降低高速奔跑時機器人沖擊瞬間的地面作用力、減少運動能耗，他們巧妙地使用彈簧安裝在黑豹2.0的膝關節作為緩沖器；為進一步打破該機器人的第一代6米/秒奔跑時小腿必然折斷的魔咒，他們又研發了“仿跳鼠碳纖維小腿”，做到了在重量僅提升16%的代價下剛度提升135%；最后，他們還仿照獵豹的利爪，給黑豹2.0定制了特殊的“跑鞋”，使其抓地性能提升200%，讓機器人做到每一步快如閃電卻又穩如泰山。
當前的足式機器人已經取得了長足的進步，但是速度跟動物相比，仍然存在不小的差距，為什么會有這樣的現象？科創中心人形機器人創新研究院院長王宏濤教授解釋，關鍵在于兩個方面：第一點在控制方面，動物具有長期學習所形成的經驗，但是人類研發的足式機器人每一步都要重新學習。所以必須采用人工智能的辦法，對以往的經驗進行深度學習，這樣在遇到具體情況時才能“條件反射式”地做出步態調整。
王宏濤指出，在研發黑豹2.0的過程中，團隊實現了兩大顛覆性突破，一是形成了機器人正向設計的優化軟件，可以服務于各類型的機器人設計工作，大規模節約機器人研發過程中的時間和成本；二是高功率密度的電機驅動器研發獲得成功，目前，團隊設計出了國際領先的高功率密度、高載荷能力的電機驅動器，為下一代工業四足機器人的研發奠定了堅實的基礎。“通過軟件與元器件結合，我們花費三個月，就形成了原型樣機，已經能夠媲美目前世界上領先的四足機器人。”他說。
據了解，研究團隊將進一步理解機器人和生物之間的差距，實現追趕甚至是超越生物機動性的目標進發。
