【本文来自《中国机器人超越所有人类跑完半马,“在与美国的技术竞争中迈出了一大步”》评论区,标题为小编添加】
六、轮式机动性的代价被低估了
轮式底盘的转向问题常常被忽略。普通四轮底盘需要转弯半径,在家居、走廊、工位这些紧凑空间里非常受限。
麦克纳姆轮解决了原地转向问题,但代价是:效率更低(横向移动依赖轮子打滑,能耗显著上升)、对地面要求更高(砂粒和地毯直接失效)、速度上限低(高速横向运动控制极难)、制造成本和磨损也更高。
换句话说,麦克纳姆轮是用复杂的机械设计,勉强换来了双足腿部天然就具备的灵活性——而且还换得不彻底。
履带式也可以原地转向, 但是履带式制造成本目前已经高于双足. 何况也有上面提到的轮式各种问题.
结语
轮式机器人在特定场景下仍然有它的位置:平整的仓库地面、固定路线的配送、不需要爬楼的室内环境。在这些场景里,它的能耗优势和控制简单性是真实的。
但一旦走出这些特定场景,进入人类真实生活的建筑和环境,轮式方案的局限就会一个接一个地暴露出来。而双足方案面对的这些场景,几乎每一个问题都有现成的答案——因为人类用两条腿在这个世界上走了几百万年,这个世界本来就是为两条腿设计的。
比如升降方案,普通升降柱升降速度慢,折叠式升降柱可以做到跟双足机器人一样快,但形状过于奇怪,再说了,一个快速折叠升降柱,因为承重大,关节电机成本也不低,为啥不做成两个呢,这样关节电机承重可以只需要一半大,哦?这不就是双足机器人么。
双足机器人的火热,并非仅仅是技术炫技或资本炒作。其根本原因在于,当我们以“创造能在现有人类环境中替代或协助人类劳动的通用机器人”为目标时,双足形态是在物理规律、工程约束,经济效益和心理接受度共同作用下,演化出的唯一最优解。
从“折叠升降柱”到“双足”的推演,恰恰点明了这个核心:不是我们偏爱模仿人类,而是人类形态本身,就是数亿年进化筛选出的、在地球陆生环境中移动和操作的最优设计之一。 机器人工程师只是在重新发现并应用这个已经被自然验证过的“终极方案”。