背景

3年前，MIT開源了世界上跑得最快最靈活的獵豹機(jī)器狗，自此以后，出現(xiàn)了大量商業(yè)化的機(jī)器狗，這里就不再一一介紹。只能說作為一個軍方贊助的項目，能夠開源，實屬不易。

好消息是，2個月前，MIT的一個專注于獵豹的人工智能項目開源，有了大腦的機(jī)器狗現(xiàn)在會更加靈活。讓我們來看看，獵豹機(jī)器狗進(jìn)化的程度。

結(jié)構(gòu)設(shè)計

模塊化關(guān)節(jié)電機(jī)

• 性能考慮

為了能夠使得重達(dá)9.8公斤的機(jī)器狗可以靈活跑動，后空翻，對于關(guān)節(jié)電機(jī)的性能也有一定要求。每個關(guān)節(jié)電機(jī)的參數(shù)如下圖，每條腿3個電機(jī)，4條腿，總共有12個電機(jī)，也就是我們通常所說的12自由度機(jī)器狗。

• 關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)
  

模塊化的關(guān)節(jié)電機(jī)，如下圖。

關(guān)節(jié)電機(jī)拆解后的機(jī)構(gòu)。

可以看到，為了增加扭矩，電機(jī)增加了行星齒輪組，并且電機(jī)驅(qū)動器也一并組裝進(jìn)電機(jī)盒。

四足平臺設(shè)計

獵豹機(jī)器狗的整體設(shè)計如下圖，金屬氣息濃厚。

• 腿部設(shè)計

腿部關(guān)節(jié)的設(shè)計。

每條腿部有3個電機(jī)，3個電機(jī)全部位于上關(guān)節(jié)處，這是為了能夠減輕下腿的重量，方便機(jī)器狗可以靈活跳動。

下腿部使用皮帶帶動。

• 身體設(shè)計

身體使用厚度為1.5mm的6061硬鋁制作。

身體內(nèi)部裝有總線驅(qū)動板和小電腦。

• 腳部設(shè)計

腳部安裝有橡膠球。

硬件設(shè)計

有2個總線通信板SPINE，每個SPINE負(fù)責(zé)與兩條腿通信，每條腿有3個電機(jī)，每個電機(jī)都有一個關(guān)節(jié)驅(qū)動器。

SPINE與電腦連接，電腦中安裝控制系統(tǒng)，原設(shè)計使用的是UP Board的小電腦，實際上我們可以使用樹莓派4B或者Jetson Nano, Jetson TX2替代。

• 關(guān)節(jié)驅(qū)動器

關(guān)節(jié)驅(qū)動器，使用FOC技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行控制。

每個電機(jī)都需要1個驅(qū)動器，驅(qū)動器安裝在每個電機(jī)的電機(jī)盒中。

• 通信總線板

總線驅(qū)動板SPINE，總共需要2個SPINE，每個SPINE控制兩條腿。

• 供電系統(tǒng)

使用18650電池，組裝成24V 5Ah的電池組。

電源板，輸出5V電壓，供電給電機(jī)和控制板。

MIT Mini 獵豹，相對于以前的版本和波士頓機(jī)器狗，成本都大幅下降，普通玩家基本可以接受，不過結(jié)構(gòu)件和電機(jī)需要定制，大家可以加群，討論拼單定制，組隊，玩狗。

相關(guān)電路板，程序資料可以自行在群文件中下載

控制系統(tǒng)

下載最新的控制系統(tǒng)源代碼。

編譯代碼。

安裝并運行控制系統(tǒng)。

人工智能

以上，已經(jīng)可以控制機(jī)器狗進(jìn)行任何動作，不過如果想要機(jī)器狗能下樓梯，走不平的路，更加流暢的運動，就需要機(jī)器狗可以自我學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)化。這就需要訓(xùn)練模型，給機(jī)器狗按上人工智能的大腦。

首先，下載源代碼。

安裝 pytorch 1.10 和 cuda-11.3

安裝 Isaac Gym

安裝系統(tǒng)

訓(xùn)練模型

評估模型