更好的四足机器人
  来源:黑龙江日报客户端  作者:马修·赫特森
2019-09-09 13:36:53

demo.jpg

一款四足机器人。

通过编程让机器人高效行走、跑步或抓取东西,还是有些困难。因此,研究人员希望它们能自己学习这些技能。为了解决机器人在反复试验中出现的磨损问题,研究小组还开发了一套模拟方案,等技能已经达到标准后再载入硬件设备。新的方法还可以利用真实的机器人产生数据,因此优化了模型,完善了反馈回路,可以让机器人拥有更高的灵敏度和更快的速度。

苏黎世联邦理工学院的机器人专家利用神经网络增强了四足机器人ANImal的算法。当机器人在现实世界中跌跌撞撞摸索时,神经网络可以从每个马达不同的反馈特征中学习。随后还会将收集到的信息输入模拟系统,让系统更真实地模拟机器人,从而产生更有效的运动算法。在今年1月的《科学机器人》杂志中研究人员称,ANImal在实验室中的小跑速度已经提升了25%,在被推倒或滑倒后,也能获得平衡,重新站稳。

现在,通过苏黎世联邦理工学院旗下的ANYbotics公司就可以购买ANImal这种机器人,它的关节系统具有类似肌腱的弹簧,可以吸收冲击、储存能量并且提供感受反馈。叶明黄波(Jenin Hwangbo)是一位机器人专家,参与开发了基于模拟的训练系统。他表示,这个机器人是为救援行动和石油钻井平台设计的,它可以爬楼梯,也可以穿隧道。在防尘防水的体内,机器人还携带了重要的数字大脑。它的腹部使用的是凯夫拉材料,可以承受从半米高坠落的冲击力。

除了ANImal,还有其他公司在开发可以与之媲美的四足机器人。2008年,波士顿动力公司就因“BigDog”(一款机器人的名字)在危险地形中跋涉的一段视频获得了关注。新版本的“SpotMini”(一款机器人的名字)是BigDog的表亲,重约25千克。麻省理工学院的机械工程师金尚培(Sangbae Kim,并非波士顿动力公司工作人员)认为,SpotMini拥有世界上最先进的导航算法,可以很好地绕过障碍物。波士顿动力公司计划在今年开始销售Spotfin,从建筑工作到完成家庭援助,都在它的工作范围以内。顶部的端口允许用户自主安装工具,比如可以安装一只承重约5千克的手臂。它不仅可以帮你拿饮料,还可以帮你把脏盘子放进洗碗机。

在麻省理工学院,金尚培的团队打造了一个重约40千克的四足机器人“Cheetah3”。他说,与同等重量的机器人相比,这个四足机器人的移动效率更高。在腿式机器人中,Cheetah3拥有最强大的关节,可以生成强大扭矩(可达汽车发动机级别)。它还有动能回收功能,可以很好地处理外部冲击。金尚培说,Cheetah2的速度可达每小时23千米,Cheetah3并没这么快,但可以在不依赖相机视觉的前提下后退(至少在理论上),爬楼梯甚至穿越障碍物。当然,Cheetah系列还处于研究阶段,所以不要指望很快就能买到。

(杨青翻译,摘自《环球科学》)

(编辑:李树泉 责编:赵宇清)

demo.jpg