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编者按：腿式机器人能够在极端困难的地形上跟随部队进行长途跋涉。在我们的腿式机器人系列中，《大众科学》在线版探讨了这种技术带来的挑战以及两个 DARPA 项目——BigDog 和 LittleDog——它们都显示出了巨大的前景。
如果 BigDog 是美国国防高级研究计划局 (DARPA) 笨拙但可爱的德国牧羊犬，那么 LittleDog 就是它非常聪明——如果神经高度紧张——的杰克罗素梗。
在 DARPA 委托 Boston Dynamics 构建其 BigDog 自主腿式机器人后不久，该机构决定应扩大其研究范围，纳入一种同样是腿式的设备，该设备能够感知其环境并有意识地放置其脚，以避免跌倒。LittleDog 的软件详细说明了机器人的路线，其摄像头和传感器帮助它“看到”障碍物，从而避免失误。
虽然 BigDog 的快速思考和灵巧性有限——特别是如果它碰巧从高处或悬崖上掉下来，LittleDog 的专长是能够感知周围环境并完全避免此类危险。它有条不紊地移动越过比其腿长和身体尺寸大得多的障碍物——它的尺寸为 11.8 英寸 x 7.1 英寸（30 厘米 x 18 厘米），高 5.5 英寸（14 厘米），重 4.9 磅（2.2 公斤）。“我们希望 LittleDog 处理运动问题，”DARPA 负责机器人车辆的项目经理拉里·杰克尔说，他在该机构工作了四年，直到 2007 年 6 月，现在是一名独立顾问。
DARPA 希望其迷你腿式机器人能够以更快的速度穿越越来越困难的地形。“BigDog 和 LittleDog 的相关之处在于，它们都专注于解决使腿式机器人能够陪伴战士穿越复杂地形的问题，”DARPA 信息处理技术办公室的项目经理汤姆·瓦格纳说。（有关 BigDog 的更多信息，请阅读“腿式“BigDog”机器人准备为军队效力。”）
LittleDog 开发的第二阶段最近结束，第三阶段定于今年夏天开始。在 2005 年底开始的第一阶段，DARPA 要求六支机器人团队——来自卡内基梅隆大学、佛罗里达大学系统人类和机器认知研究所、麻省理工学院、斯坦福大学、南加州大学和宾夕法尼亚大学——改进相同的基本四足机器人平台，DARPA 为此向 Boston Dynamics 支付了超过 160 万美元来设计、构建和支持。为了成功完成这一阶段，每个团队的 LittleDog 需要以每秒至少半英寸（1.3 厘米）的速度在包含 1.9 英寸（4.8 厘米）高障碍物的地形上移动。
为了在今天结束的第二阶段取得成功，各团队需要调整他们的小狗机器人，使其能够以每秒 1.7 英寸（4.3 厘米）的速度在 3.1 英寸（7.9 厘米）高的障碍物上奔跑。现在，各团队正关注下一阶段的资金，下一阶段的要求是以每秒 2.8 英寸（7.1 厘米）的速度穿越 4.3 英寸（10.9 厘米）高的障碍物。为此，DARPA 科学家为 LittleDog 创建了一种特定的地形，该地形在每条腿上都配备了传感器。“我们知道机器人相对于其环境的位置，”杰克尔说。
LittleDog 竞赛的最大挑战之一是改进原始软件，以便机器人可以读取任何地图，然后导航地图的地形，卡内基梅隆机器人研究所研究科学家德鲁·巴格内尔说。各团队被要求只将包含其软件的硬盘驱动器运送到 DARPA，然后 DARPA 将程序加载到他们自己的 LittleDog 版本中。“测试中有一个盲点，”他补充说。“我们在我们从未见过也永远不会看到的地形上进行测试。”
机器人研究所副教授詹姆斯·库夫纳说，DARPA 的策略是合理的。他补充说，这是一种很好的测试策略，因为它迫使机器人专家编写适用于各种地形的软件。“我们不想在机器人中硬编码一些只适用于少数示例的东西。”
DARPA 不会做的一件事是委托制造一个遥控腿式机器人，该机构认为一个人不可能管理它。杰克尔将其比作驾驶一辆有四个方向盘的汽车。相反，DARPA 呼吁 LittleDog 的研究团队开发管理每条腿的算法。“自 20 世纪 60 年代以来，人们一直在谈论腿式车辆，但他们没有好的算法来实现这项工作，”他说。“如果你知道每一步都会是上一步的重复，那并不难。但是当你进入非结构化环境时，事情就会崩溃。”