四足机器人单次充电跑完全程马拉松

●张梦然

《自然》杂志于9月23日报道了一种单次充电就能跑完马拉松的四足机器人RAIBO2。这个机器人与人类选手一起跑完了全程，用时4小时19分钟，单次充电的续航里程是现有同类机器人的3倍。这一成果推动了腿式机器人电池寿命的优化。

腿式机器人能协助人类进行山区或灾区的救援行动。然而，有限的电池寿命使得操作范围很难超过20公里。与轮式机器人相比，腿式机器人必须持续耗能，才能支撑自重并减少间歇性步态导致的能量损耗，这会降低两次充电间的电池维持时间。

通常在测试中，研究者们先通过短距离实验室效率测试，再到人类赛事中验证连续数小时运行。韩国尚州等城市马拉松在14公里、28公里附近设两处约50米爬升，对机器人关节冲击、坡度耗能和长时间热管理要求很高。韩国科学技术院团队在RAIBO系列前期试验中也曾以单充连续约43公里作为实验室目标，但正式赛事完赛仍是空白。

研究团队此次报告的RAIBO2，是一款通过软硬件解决能耗问题的四足机器人。这些软硬件包括轻量级腿部、更优化的电机驱动电路以及利用机器学习增强的运动规则。RAIBO2在韩国第22届尚州马拉松赛上，以4时19分52秒的成绩完成比赛。RAIBO2能以每秒2.64米匀速前进，穿越极其复杂的路线，包括286米的高程变化和地形易滑段。完赛时，RAIBO2使用了1280瓦时（Wh）的能量，平均总运输成本（衡量运动中能耗的指标，会计入机器人重量）为0.25。

研究团队表示，这是首个比0.37的人类运输成本值更低的四足机器人。鉴于该机器人的总电池容量为2016Wh，他们估计RAIBO2或许还能再跑25公里，使其单次充电续航里程达到现有四足机器人的3倍。

该研究取得的结果可用于提升腿式机器人的效率，实现扩大操作范围和增强效用的目的。据《科技日报》