更好的四足機器人
  來源:黑龍江日報客戶端  作者:馬修·赫特森
2019-09-09 13:36:53

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一款四足機器人。

通過編程讓機器人高效行走、跑步或抓取東西,還是有些困難。因此,研究人員希望它們能自己學習這些技能。為了解決機器人在反復試驗中出現的磨損問題,研究小組還開發了一套模擬方案,等技能已經達到標準后再載入硬件設備。新的方法還可以利用真實的機器人產生數據,因此優化了模型,完善了反饋回路,可以讓機器人擁有更高的靈敏度和更快的速度。

蘇黎世聯邦理工學院的機器人專家利用神經網絡增強了四足機器人ANImal的算法。當機器人在現實世界中跌跌撞撞摸索時,神經網絡可以從每個馬達不同的反饋特征中學習。隨后還會將收集到的信息輸入模擬系統,讓系統更真實地模擬機器人,從而產生更有效的運動算法。在今年1月的《科學機器人》雜志中研究人員稱,ANImal在實驗室中的小跑速度已經提升了25%,在被推倒或滑倒后,也能獲得平衡,重新站穩。

現在,通過蘇黎世聯邦理工學院旗下的ANYbotics公司就可以購買ANImal這種機器人,它的關節系統具有類似肌腱的彈簧,可以吸收沖擊、儲存能量并且提供感受反饋。葉明黃波(Jenin Hwangbo)是一位機器人專家,參與開發了基于模擬的訓練系統。他表示,這個機器人是為救援行動和石油鉆井平臺設計的,它可以爬樓梯,也可以穿隧道。在防塵防水的體內,機器人還攜帶了重要的數字大腦。它的腹部使用的是凱夫拉材料,可以承受從半米高墜落的沖擊力。

除了ANImal,還有其他公司在開發可以與之媲美的四足機器人。2008年,波士頓動力公司就因“BigDog”(一款機器人的名字)在危險地形中跋涉的一段視頻獲得了關注。新版本的“SpotMini”(一款機器人的名字)是BigDog的表親,重約25千克。麻省理工學院的機械工程師金尚培(Sangbae Kim,并非波士頓動力公司工作人員)認為,SpotMini擁有世界上最先進的導航算法,可以很好地繞過障礙物。波士頓動力公司計劃在今年開始銷售Spotfin,從建筑工作到完成家庭援助,都在它的工作范圍以內。頂部的端口允許用戶自主安裝工具,比如可以安裝一只承重約5千克的手臂。它不僅可以幫你拿飲料,還可以幫你把臟盤子放進洗碗機。

在麻省理工學院,金尚培的團隊打造了一個重約40千克的四足機器人“Cheetah3”。他說,與同等重量的機器人相比,這個四足機器人的移動效率更高。在腿式機器人中,Cheetah3擁有最強大的關節,可以生成強大扭矩(可達汽車發動機級別)。它還有動能回收功能,可以很好地處理外部沖擊。金尚培說,Cheetah2的速度可達每小時23千米,Cheetah3并沒這么快,但可以在不依賴相機視覺的前提下后退(至少在理論上),爬樓梯甚至穿越障礙物。當然,Cheetah系列還處于研究階段,所以不要指望很快就能買到。

(楊青翻譯,摘自《環球科學》)

(編輯:李樹泉 責編:趙宇清)

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