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來自紐約大學坦頓工程學院和位於德國圖賓根和斯圖加特的馬克斯·普朗克智能系統研究所(MPI-IS)的研究人員設計並3D列印了一隻開源四足機器人狗，名為「Solo 8」。與Boston Dynamics上的價格標簽相比，自動狗的價格相對較低，並且根據團隊的需求可以輕松快速地組裝。開源機器狗可以輕松升級和修改。這可以使預算有限的研發團隊，包括初創公司，小型實驗室或教學機構的研發團隊，在未來創新並改進其機械寵物設計。動態運動研究小組負責人亞歷山大·巴德裡·斯普羅維茨（AlexanderBadri-Spröwitz）說：「要讓一個研究小組自己開發這種機器人，就需要花費四年的時間。」 「此外，您需要廣泛的專業知識。我們的平臺是幾個團隊的綜合知識。現在，全球任何實驗室都可以在線下載文件並列印零件，並從目錄中購買其餘組件。每個人都可以在幾周內添加更多功能，並且完成它。這樣您擁有了世界一流的機器人。」
使用3D列印創建一個機器狗使用有腿機器人測試高級控制和學習算法可能需要大量硬件開發或維護成本。許多現有的系統也沒有商業化，這使得它們很難進行比較，有時甚至非常昂貴。例如，工程公司Boston Dynamics最近以74500美元的價格推出了這款機器狗。為了支持研究的快速和廣泛的進展，團隊決定其硬件、固件和中間件需要變得便宜，並且相對容易復制和實現。使設計開源使這成為可能，同時允許機器人的規格更自由地在各地的3D列印狗主人之間進行比較。盡管諸如「開放犬計劃」和「 Oncilla」之類的項目已經提供了其設計，但也很少有人使用開源扭矩控制的有腿機器人平臺。此外，盡管Solo 8的零件採用水刀切割並且相對易於生產，但其他開源項目大多使用位置控制的伺服電機，從而限制了它們在測試學習算法中的應用。有效改變這些機器人的關節剛度所需的龐雜工具和龐雜機制為業餘愛好者和研究人員提供了更多的障礙。結果，該團隊得出結論，為了使他們的機器人盡可能容易接近，有必要將需要精密加工的零件數量減至最少，並使用3D列印作為替代方案。這使得研究人員可以利用廉價的塑膠3D列印和高性能的無刷直流電機(BLDC)來生產零部件。此外，由於行動裝置市場的發展，該團隊可以利用價格低廉的微型傳感器、低功耗、高性能微控制器和增強電池技術。總的來說，研究團隊的目標是創造一個輕量級的機器狗，因為它們在測試動態運動的高級算法和加速測試周期方面特別重要。此外，輕型機器人不需要起重機或引導結構來建造，可以由一個研究人員在較小的實驗室空間操作。當需要直接在真實的硬件上以快速、安全、廉價的方式測試學習算法時，這些特性非常重要。利用這種方法，該團隊創造出了Solo 8，這是一種全新的、完全開源的機器狗，具有模塊化的力控腿結構，據報導，這隻狗的制造成本可能低於4500美元。
Solo 8 3D列印狗可從起始高度24cm跳至最大高度65cm創造人類新最好的朋友背後的方法論機器狗的致動器模塊由一個無刷電機、9:1雙級同步帶傳動、一個高分辨率光學編碼器和一個直接安裝在電機軸上的每轉5000計數位輪組成。Max Planck的機電工程師Felix Grimminger表示，這些模塊對於機器人的設計至關重要。「做到這一點很重要。核心執行器就像我們重復使用的基本構件一樣，幾乎沒有變化。」他說。「這樣我們就可以建立一個機器人動物園。」兩個執行器模塊組合在一起構成了它的四肢，它的腳被安裝在遠端，在小腿的末端。機器人的關節被證明是多轉的能力，並且完整的機器人是由四條相同的腿和一個3D列印的身體結構組裝而成。它重2.2公斤，身長42公分，寬33公分，可以通過TI和定制電子板進行有線通訊，也可以通過WiFi網路接口進行無線控制。在成品中，所有的東西都包含在一個3D列印的外殼中，沒有電線暴露在外。此外，模塊組裝很簡單，只需要很少的獨立部件，除了電機軸和滑輪，其他部件要麼是3D列印的，要麼是現成的。測試證明，Solo 8的功能，包括力矩控制馬達和驅動關節，使得它可以像其他更昂貴的仿生機器人一樣運行。例如，該團隊的機器犬，能夠執行跳躍動作，在多種配置或方向行走，並恢復方向，姿勢，以及傾覆後的穩定性。此外，機器人的功率重量比非常高，使它能夠從24公分的起始高度跳到65公分。這種機器狗的高級行為可能會使機器人界受益，因為它降低了進入機器人領域的門檻，並導致機器人的進一步擴展。未來的改進還可能使機器人能夠操縱環境，並集成先進的通訊技術，比如5G。據紐約大學坦登大學的副教授盧多維克·Righetti說，各大學已經開始接觸紐約大學坦登大學的研究人員，希望復制他們的機器人用於研究。Righetti說：「已經有很多大學與我們接洽，希望復制我們的機器人，並將其用作研究平臺。」「我們的機器人平臺是快速原型和構建高性能硬件的理想基礎。反過來，我們也會受益，因為其他研究人員可以為這個項目做出貢獻；例如，法國LAAS-CNRS的同事們已經開發了一種電子板，幫助通過WiFi與機器人進行交流。」研究小組的下一步是繼續開發新的Solo 12版的狗機器人。它共有12個執行器，每條腿3個，最初的測試表明，它甚至比它的前輩更多功能，能夠顯示更廣泛的龐雜行為。
研究人員的機器狗被證明能夠跳躍，以多種形態行走，恢復方向、姿勢和穩定性