

“我们的机器人,名叫 Achilles,是第一个以生物学精确方式行走的机器人。这意味着它不仅像人一样移动,而且像人类神经系统一样向腿部发送指令。
每条腿有八块肌肉——凯夫拉带一端连接电机,另一端连接塑料骨架。当电机转动时,它会拉动绑带,模仿我们肌肉收缩的方式。Achilles 的一些肌肉从臀部或大腿延伸到小腿,这样它们就可以沿着肢体传递力。这使我们可以将大部分电机安装在臀部和大腿。将它们安装在高处可以使小腿保持轻便,从而能够像人的小腿一样快速摆动。
在人身上,脊柱中的神经元会发出控制我们腿部的节律性信号。就像一个节拍器,腿部的感觉反馈会改变节奏。你的大脑可以介入进行纠正,但它不会明确控制每一块肌肉,这就是你能够不假思索地走路的原因。对于我们的机器人,一个运行在外部 PC 上的计算机程序以类似的方式控制运动。每走一步,计算机就会发送一个信号来屈曲一块臀部肌肉并伸展另一块。计算机根据腿部负载和角度传感器的反馈来改变这些信号的时序。类似的控制系统负责处理下方的肌肉。
模拟人类运动的应用范围不仅限于机器人技术。例如,它还可以帮助我们了解脊髓损伤后人们如何恢复。但我们的机器人仍然是一个非常简化的模型——它没有躯干,也无法处理复杂的地形。最初,我们还遇到了它的脚打滑的问题。我们考虑过不同类型的橡胶来增加它的脚的抓地力,但最终意识到解决方案已经存在。现在,这个机器人穿着一双 Keds。”

——Theresa Klein,Orbital Sciences Corporation 的一名工程师,在亚利桑那大学读研究生期间创造了 Achilles。