這是波士頓動(dòng)力機(jī)器狗「他爸」？美軍80年代機(jī)器狗「考古」
這個(gè) 3 米高的龐然大物誕生于 80 年代，比波士頓動(dòng)力機(jī)器狗還早 20 多年。
前段時(shí)間，波士頓動(dòng)力機(jī)器狗 Spot 正式開(kāi)售，而且已經(jīng)有買(mǎi)家曬出了首個(gè)開(kāi)箱視頻。波士頓動(dòng)力機(jī)器狗項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)防高等研究計(jì)劃局（DARPA）資助，初衷是研制一種能夠負(fù)重的機(jī)械騾，和士兵一起在傳統(tǒng)機(jī)械車(chē)輛無(wú)法行駛的粗糙地形上作戰(zhàn)。2005 年，Spot 的前輩——「Big Dog」機(jī)器狗的發(fā)布讓波士頓動(dòng)力聲名遠(yuǎn)播。
波士頓動(dòng)力發(fā)布的「Big Dog」機(jī)器狗。
但很多人不知道的是，波士頓動(dòng)力 Spot 其實(shí)并不是 DAPRA 資助最早的「機(jī)器狗」，一個(gè)名為「ASV」的項(xiàng)目比它還要早二十多年。
ASV 是一個(gè)身高 3 米、體長(zhǎng) 5.18 米的龐然大物，寬度也達(dá)到了 2.4 米，相當(dāng)于一輛卡車(chē)，所以有媒體將其稱(chēng)為「行走的卡車(chē)」。
波士頓動(dòng)力機(jī)器狗：「這是我爸？」
這么個(gè)大家伙走起路來(lái)也是相當(dāng)威風(fēng)的：
這個(gè)項(xiàng)目始于 1981 年 1 月，由 DARPA 出資、俄勒岡州立大學(xué)的兩位教授 Robert McGhee 和 Kenneth Waldron 負(fù)責(zé)打造。項(xiàng)目的初衷是想造出一款足式機(jī)器人，在坦克履帶無(wú)法行進(jìn)的地形中完成任務(wù)。
和波士頓動(dòng)力 Spot 不同的是，ASV 里面還坐了一名操作員，在某些情況下手動(dòng)操作機(jī)器的六條腿：
為了減輕操作員在操作過(guò)程中花費(fèi)的體力和腦力，這個(gè)龐然大物體內(nèi)安裝了 17 臺(tái)計(jì)算機(jī)。
按照今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，這些計(jì)算機(jī)其實(shí)是很簡(jiǎn)陋的。機(jī)器人肩膀上那 6 個(gè)笨重的矩形盒子其實(shí)就是計(jì)算機(jī)所在的位置，每個(gè)盒子里都裝了一臺(tái)英特爾 "86/30" 128k, 8-bit 計(jì)算機(jī)，用來(lái)控制機(jī)器人的腿部運(yùn)動(dòng)。
其余的 11 臺(tái)計(jì)算機(jī)各自負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，比如控制操作員座艙內(nèi)的 CRT 顯示器、分析腿部以及腳上的壓力傳感器收集到的數(shù)據(jù)、根據(jù)座艙里的 128x128 像素掃描測(cè)距儀的數(shù)據(jù)確定最佳落腳點(diǎn)等。所有這些數(shù)據(jù)都由操作軟件來(lái)解讀，該軟件是用 Pascal 寫(xiě)的，包含 15 萬(wàn)行源代碼。而這些代碼的任務(wù)只有一個(gè)：讓 ASV 漫步。
在座艙里，操作員借助按鍵和操縱桿控制 ASV 的行走路線(xiàn)。
兩位教授曾在一篇論文中提到，ASV 的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自主行走。但最終，這個(gè)目標(biāo)沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，錢(qián)不是問(wèn)題，這個(gè)項(xiàng)目每年都能從 DARPA 那里拿到 100 萬(wàn)美元的資助，真正的限制條件是當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的處理能力。
論文鏈接：http://www.theoldrobots.com/images116/OSU-ASV-19.pdf
其實(shí)，那些錢(qián)不止花在了計(jì)算機(jī)上，整個(gè) ASV 的機(jī)械系統(tǒng)也很復(fù)雜。
ASV 的核心位置安裝了一個(gè) 900cc 的摩托車(chē)引擎，峰值輸出可以達(dá)到 91 馬力，但它不止為一個(gè)巨大的液壓泵提供動(dòng)力。在該引擎和 18 個(gè)可變排量泵（用于驅(qū)動(dòng) ASV 的液壓缸）之間有一個(gè) 100 磅的飛輪，每分鐘可以轉(zhuǎn) 12000 轉(zhuǎn)，存儲(chǔ) 0.25 kWh 的能量。這意味著，它可以在一小時(shí)內(nèi)輸出 250 瓦的電力。
這點(diǎn)非常有用，因?yàn)?ASV 的 18 個(gè)泵是由一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。引擎通過(guò)齒形傳送帶將動(dòng)力從輸出軸傳遞到三個(gè)獨(dú)立的傳動(dòng)軸上。這些裝置從前往后連接著整個(gè) ASV，然后通過(guò)更多的齒形傳送帶將動(dòng)力傳到泵上（每條腿 3 個(gè)泵）。
為了在這種高摩擦系統(tǒng)中完成高耗能動(dòng)作，ASV 需要的動(dòng)力要超出引擎所能提供的動(dòng)力。這種情況下，飛輪儲(chǔ)存的能量就派上了用場(chǎng)。當(dāng) ASV 突然停下來(lái)時(shí)，飛輪可以幫助機(jī)器從泵中回收一些能量，確保在突然失去動(dòng)力的情況下平穩(wěn)地停下來(lái)，類(lèi)似于混合動(dòng)力汽車(chē)的再生制動(dòng)系統(tǒng)。
得益于這種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，ASV 的行進(jìn)速度最快可以達(dá)到 12.9km/h（相當(dāng)于普通人的中級(jí)慢跑）。雖然也不是很快，但以這個(gè)速度行進(jìn)時(shí)，里面的人會(huì)感覺(jué)顛簸。而且，這個(gè)龐然大物重達(dá) 5952 磅（約 2699.8 千克），但有效荷載只有 485 磅（約 220 千克）。在種種因素制約下，ASV 的巡航速度控制在 6.4km/h 左右。
然而，緩慢的巡航速度限制了 ASV 的實(shí)用性。
由于體型比較大，ASV 可以越過(guò) 2 米多高的垂直障礙和 7 米多寬的戰(zhàn)壕，但緩慢的巡航速度限制了它的實(shí)用性。因此，DARPA 還是對(duì)這個(gè)項(xiàng)目失去了興趣，并于 1990 年將其徹底砍掉。
經(jīng)過(guò)了這么多年，ASV 已經(jīng)下落不明，有消息稱(chēng)它被打包放在俄勒岡州立大學(xué)的某個(gè)地方，也有人猜測(cè)它可能在 DARPA 手里。
至于這個(gè)項(xiàng)目到底有沒(méi)有意義，目前還存在一些爭(zhēng)論。有位網(wǎng)友介紹說(shuō)，這個(gè)大家伙可能只適合在平地行走。如果要跨越一道溝，操作員必須進(jìn)行手動(dòng)操作：先將五條腿鎖住，使用操縱桿將一條腿邁過(guò)去，然后用這條腿做支撐將身體往前挪，接著再鎖住五條腿將第二條腿邁過(guò)去并重復(fù)這個(gè)步驟，直到六條腿都邁過(guò)去。因此，ta 覺(jué)得這個(gè)東西沒(méi)什么用。
但也有人認(rèn)為，這個(gè)項(xiàng)目所踩的坑可以為之后的研究提供很多借鑒，錢(qián)花得不冤枉。
不過(guò)可以肯定的是，開(kāi)著這么一輛機(jī)器「卡車(chē)」在街上走肯定比遛波士頓動(dòng)力機(jī)器狗還拉風(fēng)。
