能跑能跳还能空手道，这个“新物种”机器人为何能颠覆传统行进方式？

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说到四足机器人，我们大概首先想到的是像动物一样四足行走的机器人，比如机器狗。

它们可以爬陡坡，上楼梯，甚至遇到障碍物一个踉跄后，还可以小碎步调整并继续悠然前行。唯一的特征，就是它们和小狗这种四足动物行走类似，前后腿的分布和使用也非常鲜明。

但是，机器人一定要像动物一样行走吗？全球顶尖机器人研发实验室RoMeLa给出了一个与众不同的答案，他们推出的最新四足机器人，真正的颠覆了我们对于传统机器人的认知。

这个四足机器人的设计，也吸引了王煜全的注意，他在得到的“知识城邦”中介绍了这个奇特的机器人，并希望在后续的研究中，另外开展一个全新的领域，专门研究那些可以突破生物特征制约（比如骨骼、机构强度等）限制的机器人设计，实现机器人的“新物种”跨越。

下面，我们先看一下这个四足机器人的真实样子：

四足机器人奇特行走方式，后面是研发团队成员

它叫AlPHRED 2。虽然也有四足，却并不分前后，而是对称的排布在身体的四周，能向各个方向走动。

跳起来，可以四足腾空，轻松弹跳。

而且，这个奇特对称的四足机器人，还有一个杀手级别的特技，它能在四足向三足和双足之间自如切换。换句话说，三足鼎立的时候，另外一足化身成胳膊，敲门、按键，甚至完成单手劈木柴等动作。

双足行走的时候，另外两足可以帮助取物件、搬东西，动作完成后，又切换回对称的四足行走模式。

▏新颖机器人走出新步法

类人机器人是很多研究者探索的方向，很多时候也将机器人与人之间的相似程度，和机器人的发达程度对等起来。但是RoMeLa实验室提出一种与主流不同的声音：类机器人进展缓慢，而且行走的时候非常不稳定。

人类在漫长的进化中，形成了直立行走的步伐特征，且在走路的时候通过身体的倾斜和摆动来保持平衡，完成势能和动能之间的转换。但是大多数双足机器人掌握不好这个特点，反而非常容易摔倒。

早在2016年，RoMeLa实验室的创始人Dennis Hong就提出了一个双足机器人的新颖设计，这也是侧身行走机器人的全新概念。

双足机器人 NAbiRoS

NAbiRoS机器人，消除了拟人化设计并可向侧面转动。目前，RoMeLa团队已经实现了既稳定又敏捷且价格便宜的两足机器人设计。

实际上，新颖的双足机器人，并不是唯一可以从动力学上重新思考受益的研究成果。在四足机器人的设计上，RoMeLa团队也打破了传统的认知概念，收获了新的灵感。他们没有以狗和马一样行走方式的四足动物作为机器人的建模方式，而是采用了四足对称分布的布置结构。

在这样的设计中，机器人的四足都是沿着中央竖线轴对称分布的，并不分前后，随时可以变化行走方向。能够灵活自如的完成走路、奔跑、跳跃，搬运物体等动作。

我们知道传统的四足机器人，比如 Spot 、Laikago也能够像侧面后者后面移动，但是它们的腿部设计使得只在一个特定的方向上的移动效率较高，比如走下楼梯的时候可能最快。而ANYmal相对里灵活一点，可以转动膝盖的关节，但是仍然摆脱不了传统的前后腿设计。

机器人 Spot Spot

机器人ANYmal

而ALPHRED 2 轴对称的四足设计极大地增加了机器人的稳定性，可以实现 1.5m/s 的稳定行走速度。且可以随时向双足和三足切换。

▏“机器人界的达芬奇”与他的RoMeLa 实验室

以上这些反人类主流机器人思维的创造，来自RoMeLa 实验室，创始人Dennis Hong ，是加州大学洛杉矶分校机械与航天工程的教授，一位韩裔美国机械工程师和机器人专家，被称为“机器人界的达芬奇”。

RoMeLa实验室开发出了各种独特的机器人系统，包括三足机器人、六足机器人、充气机器臂等多种机器人。有经过几代的改进后比较成熟已经商业化的DAWIN(达尔文)机器人，被世界各地的机器人学和计算机学研究者广泛使用开源机器人平台DARwIn-OP，全比例人形机器人CHARLI等。

2017年TED演讲中，Dennis Hong 就详细的介绍了RoMeLa实验室的七种主要机器人。

这些动态腿机器人令人惊艳的性能，离不开 RoMeLa 定制的传动装置，被称为 BEAR（Back-Drivable Electromechanical Actuator for Robots）。这个传动器完整的模块组包括电力电子设备和液体冷却附件。这种新型的执行器模块齿轮比低，可完成逆行驱动，具有很高的抗冲击性，非常适合有腿机器人的奔跑、跳跃等操作。

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机器人公司Anybotics和德国汽车零部件公司Continental也在今年的CES展上合作推出了一款四足机器人，能够爬楼梯、跑步、快走乃至跳跃。