陈根：MIT迷你猎豹机器人，升级新速度

在DARPA（美国国防部高级研究计划局）的部分资助下，MIT开启了猎豹机器人Cheetah项目。猎豹机器人从第一代开始就表现出色，它能够自主越过障碍物，并且以每小时30英里（约48公里）的高速奔跑。

在第一代猎豹机器人成功研发后，MIT进行了第二代和第三代的升级。其中，第三代猎豹机器人（Cheetah3）是一种四足机器人，重约90磅，体型大约和一只成年拉布拉多犬一样大。由于采用的是腿式而不是轮子，猎豹3能够更好地在崎岖地形上行走，它的稳定性非常可靠，甚至可以靠三只腿保持平衡。

不仅如此，2019年，MIT的研究人员还在三号猎豹机器人（Cheetah3）的基础上开发了迷你猎豹机器人（MiniCheetah）。迷你猎豹机器人仅重20磅（9公斤），和一只金毛犬的重量差不多。尽管体积较小，但它仍然可以保持平衡，在侧踢时也能够保持平衡，甚至在倒地后还能自己爬起来。

迷你猎豹整体上带有12个模块化电动马达，每条腿都配有动力髋关节（2自由度）和膝关节。马达使用的是现成的廉价部件，而不是专门定制的昂贵设计模块，其最大关节速度为每秒40弧度。

最近，MIT的研究人员再次宣布，他们研发的四足迷你猎豹机器人，打破了之前创下的最佳速度记录，达到了8.72mph（14.04km/h）。这一成绩主要是通过一套新颖的无模型强化学习系统实现的，使机器人可以自己找出最佳跑步方式，并适应不同的地形，不再依赖于人工分析。

具体来看，通常情况下，机器人是在一套系统的指导下移动的。这个系统会参考机械肢体的移动方式来分析和制作模型数据进行指导。然而，在实际应用中，这些模型通常效率低下，并且在应对意外状况时不够全面。特别是在机器人以最高速度运行时，系统硬件面临着极大压力，环境建模变得更加困难。

基于这个问题，MIT的研究团队选择了一套独特的“经验学习”系统。MIT的迷你猎豹机器人可以通过反复试验来自主学习，而无需人工介入。在获得了对不同地形足够的经验之后，它可以自动改进自己的行为，甚至无需在现实生活中积累这方面的经验。研究人员称，通过模拟，迷你猎豹机器人可以在静止不动的三个小时内，迅速积累100天的经验。

在研究人员发布的视频中，这台机器人在撞到障碍物后迅速绕过，并且能够自主学习适应湿滑结冰路面、松散的砾石山丘等地形。在简单的神经网络的帮助下，它可以对复杂的新环境进行相应的评估。

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