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NABiRoS 机器人要像螃蟹一样横着走,另辟蹊径挑战仿人类行走难题

[日期:2016-11-24] 来源:雷锋网   作者: [字体: ]

实现机器人的仿人类行走从来都不是一件简单的事。众多棘手之处之一就是,我们人类行走时需要时刻调整姿势以保身体平衡。显而易见的是,我们在行走时需要保持腿部的左右转换,这就意味着我们需要不断侧身,同时将身体倾向于前进的方向。但是大多数机器人还没有学会这一点,而且有少数机器人会朝着非常复杂、难以管理的设计倾向发展,比如 DARPA 那种类人形的机器人。

现在,隶属加利福尼亚大学洛杉矶分校的 Dennis Hong 机器人及机械实验室( RoMeLa )提出了一项全新的机器人设计方案——让机器人采取全新的双足步行方式。通过拟人设计与类人化侧身实验,他们已经能够创造出稳定又敏捷的机器人,不仅操作简单而且价格便宜。

Hong 表示:“与完全模仿人类行走不同,我们提出的是一种简单的解决方案:我们在这种全新的结构配置中加入了‘机械智能’为机器人的速度、稳定性与易用性提供帮助,使得“机器人移动”能够在现实生活中实用有效。

RoMeLa 是资深类人机器人研究团队,我们知道的 DARwIn、CHARLI、SAFFiR 与 THOR 都出自他们之手。这些现有成果全部采用传统人形设计,尽可能去模仿人类外观与能力。

之所以这样做是因为(有些人认为)人类已经设计优化好了自己的世界,所以机器人就得去做人类需要他们做的一切——他们需要学习人做的事情,也要学习该如何去做。虽然 DARPA 机器人挑战赛中前三名中的两个都是采用轮式结构,另一个则采用了四足行走方式,但这确实是 ATLAS 和 DARPA 挑战赛背后所蕴藏理念的重要组成部分。

照片:RoMeLa

“人型机器人行走依然存在太慢、太不稳定、太贵、太复杂,以及太危险等问题,”Hong 说,“类人机器人想要作为主流产品使用,还有很长的路要走。”考虑到这一点,如果你需要一个能够在人类环境中完成人类工作——包括爬楼梯以及在凹凸不平的地面行走而不害怕跌倒的机器人,那么剩下的选择就不多了。

Hong 和他的学生(包括 Sepehr Ghassemi、Jeffrey Yu 和 Joshua Hooks)在提出“侧向行走机器人概念”之后,只需要两个星期就可以完成设计 、建造与机器人测试工作。

NABiRoS 是“非拟人双足机器人系统”的代表,他的非类人特性实际上能够使它更好地适应一些棘手的人类环境。要特别一提的是,研究人员希望为 NABiRoS 加装一个可旋转的膝盖来帮助他轻易爬上楼梯,或是攀爬海军船上带有高门槛的门廊(RoMeLa 的消防人形机器人 SAFFiR 在这方面就做的不够好,不过在视频中有演示)。这一研究成果于上周在墨西哥的人型机器人展上进行了展示。

看起来 NABiRoS 目前的最大问题在于他的配置——虽然直线移动方面做的相当不错,但至今依然没有找到好方法完成左右旋转动作。

另外, Hong 还提到 RoMeLa 正在开发另一款名叫 ALPHRED 的机器人,这款机器人像是 NABiRoS 的表弟,除了四肢不同之外他可以采用“不同于 NABiRoS 的有趣的”行走方式。相信 Hong 在自己的研究有了新进展时,会更清楚自己应该怎么做。

via ieee

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