波士頓動力機器狗 Spot 的能力如何，我們已經領略過了。

我們知道，它可以適應各種崎嶇地形：

表演過齊舞：

也能按下把手開門：

除了這些我們熟知的“低階能力”，今年 Spot 其實也成長了不少，種花、寫字、清潔垃圾、跳大繩都不在話下。

3 月初，SpaceX 星艦原型 SN10 降落發生爆炸后，正是 Spot 奔赴第一線，檢查星艦爆炸情況、評估發動機的損害程度。前不久，Spot 也開始參與法國軍隊的日常訓練，或許未來戰場上將出現 Spot 的身影。

恰巧在昨天，一則關于 Spot 新技能的消息刷屏了：一位名叫 Michael Reeves 的 Youtuber 歷時 6 個月，通過安裝攝像頭、噴嘴萬向節等，給 Spot 增加了一個倒啤酒的新技能。

然鵝，由于最終準確率僅僅 35%，因此場面一度尷尬，Michael Reeves 原本設想的倒酒機器狗竟然變成了撒尿機器狗......

不得不說，在網友的腦洞加持下，Spot 快被“玩壞了”，而這也說明它關注度高、實力不凡。

但值得注意的是，即便是備受關注的網紅機器狗，也要面對不小的競爭壓力。

畢竟，這屆機器狗太強，可以說是無所不能了。

比如走梅花樁：

接受「鐵狗五項」挑戰：

掛上牛頭，和 idol 一起上春晚：

而就在最近，美國加州大學伯克利分校也設計了一只機器狗。

相比被用于軍事用途、被網友惡搞，這只狗子的主要功能顯得有點兒溫情：為視障人士導盲。

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剛性驅動臂換成牽引帶

目前，這只導盲犬的相關研究成果可以在預印本平臺 arXiv 上找到，論文題為 Robotic Guide Dog: Leading a Human with Leash-Guided Hybrid Physical Interaction（機器導盲犬：用牽引帶引導的混合物理交互為人類導航）。

眾所周知，導盲犬在社會中扮演著至關重要的角色，對特殊群體而言，導盲犬不是工具，而是一位伙伴、是一種保護、是他們與這個世界的連接。

一只表現出色的導盲犬，通常都經過了嚴格的篩選和訓練。但如果用技術的思維來看導盲犬的訓練工作，我們就會意識到一個問題——一只狗獲取的技能無法轉移到另一只狗身上，這使得導盲犬訓練既費時又費力，而且過程不容易擴展。

基于此，加州大學伯克利分校研究團隊的目標是設計一個能導盲的機器人。

論文介紹，機器人導盲其實并非什么新鮮事，不過目前看來，大多數導盲機器人系統都是基于帶有大底座的輪式平臺，并帶有可驅動剛性導向臂。

研究團隊認為：

受大底座和驅動臂的限制，傳統的導盲機器人一般都很難在狹窄、混亂的環境中工作。此外，驅動臂也給機械控制設計帶來了額外的復雜性。

研究團隊因此嘗試把傳統的剛性驅動臂換作一條牽引帶。

實際上牽引帶并不是說換就能換，畢竟相比外形相對固定的驅動臂，牽引帶時而緊繃時而松弛，其變化將更為復雜。下圖展示的是牽引帶緊繃和松弛的兩種狀態。

研究團隊提出了一種包含牽引帶張力的混合人-機物理交互模型，用于描述機器人導盲系統的動力學關系。研究團隊將該模型應用于一個混合整數規劃問題中，并建立了一個反應規劃器，它可以利用松-緊開關，引導視障人士在有限空間內安全前行。

規劃器的工作流程具體是：確定當前位置和目標位置后，全局規劃器首先使用算法為局部規劃器生成目標可行路徑點，接著局部規劃器生成一條短的軌跡，再向機器人發送控制命令。

研究團隊設計的框架大致如下圖所示。

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由會后空翻的小獵豹“進化”而來

在提出上述機器人框架之后，研究團隊將其部署在一個小型四足機器人身上。

值得關注的是，研究團隊用到的四足機器人是 Mini Cheetah（翻譯過來就是小獵豹）。

ICRA2019 會議期間，來自 MIT 機械工程系、電氣工程與計算機科學系的一組研究人員發表論文，官宣了 Mini Cheetah。

簡單來講，Mini Cheetah 是一種高 0.3m 左右、重 9 kg 的四足機器人，它體積小、功能強大、機械堅固，使用了定制的可反向驅動模塊化驅動器。當時 Mini Cheetah 已經能進行小跑演示，速度高達每秒 2.45 米；還能做出 360° 后空翻的動作。

研究團隊基于 Mini Cheetah 做了這幾點設計：

• 借助二維激光雷達實現機器人定位；

• 用深度相機進行人體檢測；

• 配備先進的速度跟蹤控制器（雷鋒網注：根據給定的速度命令計算出所需地面反應力和位置信息，可以算出關節位置速度，這一信息將傳遞給關節控制器，產生關節力矩）。

最終，Mini Cheetah 成為了一只名副其實的機器導盲犬。

我們來看看效果（下圖中最窄處寬度是 0.8 米）。

無疑，這款能夠帶人類穿過狹窄雜亂空間的自主機器人，對視障人士來說將是一大福音。

未來機器人還將在導盲能力上如何改進，雷鋒網將繼續保持關注。

引用來源：

• https://www.youtube.com/watch?v=tqsy9Wtr1qE

• https://arxiv.org/abs/2103.14300

• https://www.semanticscholar.org/paper/The-GuideCane-a-computerized-travel-aid-for-the-of-Borenstein-Ulrich/b72f52f407cfb864fb6c4d2a4e3781c6c345c250

• https://techxplore.com/news/2021-04-laser-equipped-robotic-dog-people.html