我的機器狗能障礙跑

孟令鵬

國際上至今還沒有被普遍認同的“機器人”的定義，

較被廣泛接受的定義是由國際標準化組織給出的——?一種能夠通過編程和自動控制來執行作業或移動任務的機器。

很多人以為只有外表像人的才是機器人，但按照國際標準化組織的這個定義，

其實無人機、機械臂、機器狗等也是機器人。

機器人的分類有很多種，一種常見的分類是按用途，比如：工業機器人、農業機器人、家用機器人、醫用機器人、軍用機器人、搶險救災機器人，等等。

作為機器人專業的學生，我們接觸比較多的是競賽機器人。各種機器人都主要由四個部分組成：控制系統、機械系統、傳感系統、驅動系統。它們分別對應人的大腦、骨骼、感知神經、肌肉。競賽機器人就是把這些核心系統“提取”出來，方便同學們理解、學習和應用。

競賽機器人也是多種多樣的，例如足球機器人、四足仿生狗、飛思卡爾智能車……大學期間，我做了一個令我驕傲的競賽機器人作品：四足機器狗。

這個四足機器狗的“大腦”是香蕉派開發板和運動控制板，它們控制機器狗的視覺、語音和動作。它的頭部有一個水平方向的關節舵機，可以左右運動各30度。頭部還有一個500萬像素的攝像頭，它就像人的眼睛。

它的每條腿有三個關節舵機，就像人的關節，控制著機器狗的行動。

這只機器狗可以追蹤軌跡，當檢測到特定標識時，就會做特別的動作——在賽道上有一條紅線，機器狗要追蹤這條紅線前進，當檢測到前方有障礙物，例如臺階、高臺、斜坡等，它能對這些障礙物進行判別，并做出對應的動作跨越這些障礙物。

機器狗看起來簡單的動作，其實實現起來并不容易。比如，若想要機器狗的速度快，在前進的過程中，某一個瞬間只能有兩條腿是同時著地的，那么機器狗的動態平衡問題就成了一大難關。我們研究了許多動物的運動過程，模仿它們為機器狗設計出了一整套動作，包括前進、轉彎、上臺階、上高臺等。

在比賽中，完成的動作項目越多、用時越少的機器狗成績越好。最終我們在中國機器人大賽中取得了國賽一等獎的好成績。

制作競賽機器人提高了我的水平，后來我做出了另一個產品——老年自穩平衡輪椅。嚴格意義上，它并不是機器人，是一種養老助殘的設備，但它和機器人確實很像。

它能適應各種地形，不論是過坑洼還是上臺階，它都穩定不顛簸，也不會滑倒。這是因為它的底盤有一個加速度傳感器，當底盤和座椅一起上臺階或者不平坦的路時，座椅姿態一定會發生傾斜，傳感器獲得座椅姿態信息后，通過控制座椅底下的電機推桿，使座椅保持水平狀態，人坐著便不會后仰或前傾了。

責任編輯：宋明晏