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2016-08-05

能征服崎岖道路的 MARLO,会跟波士顿动力一样灵活吗?

没有头、手臂,膝盖上也没有制动器,腿也十分的细,但它就是能走得很稳……这是由密歇根大学团队研发的双足机器人 MARLO,行走在小山丘、沟壑间对它来说毫无压力。

下图是这个大学团队常用于测试 MARLO 的场地——密歇根大学内的一片「波浪草地」 Wave Field,出自艺术家 Maya 于 1995 年的精心设计:

近日,这个团队发布了 MARLO 在这片草地上行走测试的视频,主要针对小峡谷、小山丘等地形进行测试:

行走在小峡谷中
以及小山丘

值得注意的是,即使没有行进,它也保持着原地踏步的动作。带队教授 Jessy Grizzle 表示,这是因为,它的脚踝处是枢轴,如不保持原地踏步的话,它将向前或向后倾倒,就如你站在一个旋转的圆盘上,需要双脚不停的踏步以保持平衡。

MARLO 在行走过程中是整个脚掌着地(深圳湾 ID:shenzhenware 曾在一篇报道中,对机器人行走的步态进行了相应的分析:《拟人步态机器人 DURUS :走起路来有多像人?》)。据说它穿 39 码的鞋子,虽然它的腿很细,但这使得它有更高的灵活度,当然,也需要更成熟的算法和更强的硬件来填补其行走平衡上空缺。

团队在 MARLO 上安装了两个控制器,分别控制前后、左右的移动,博士生成员 Xingye 结合了相应的 2D 算法,让 MARLO 具备「3D」行走功能,并根据不同的步行速度和地面高度建立了 15 种不同的步态,让 MARLO 在无需传感器的情况下也能在崎岖不平的道路上行走。团队也正在研发更全面的 3D 控制器算法。

Jessy Grizzle 进一步描述道,相比于让机器人只能简单缓慢、扁平行走的垂直模型,MARLO 采用的是更完整的动态模型算法,以至于它能根据地面坡度、侧破斜度对步态、行走速度进行调整。

在特殊情况下,如速度超过 0.5 米/秒,MARLO 的双脚则容易打滑。又或者是,障碍物超过它所预期的高度时(允许有 +/- 5 cm 的估值差),它也容易被绊倒,团队表示,将会继续优化相关算法以减少这种情况的发生。

其实,MARLO 能够有如此稳健的步伐,实属一项重大的突破,几个月前,它走路就如一个醉汉般左扭右歪,据说 90 秒内能摔三次:

在森林里走路,更是没办法扶正,走两步路就不行了……至于为什么每次测试都要用东西吊住,据团队的说法,那是因为他们只有一台 MARLO ,摔坏了可就没得玩了:

团队还把它视为女性,用 She、Her 来称呼她,就算踹,也是轻踹:

看到这里,大家一定会想起以被虐而闻名的波士顿动力(Boston dynamics),实验员总是那么不脚下留情,或许是因为 Google 钱多吧:

MARLO 就像一个从开始在百般呵护下蹒跚学步到步子逐渐稳妥的「孩子」,终有一天,研究员会撤掉绳索,让 MARLO 在无任何掩护的情况下行走在 Wave Field 间,甚至是更复杂的地形上。而对于团队来讲,硬件和算法都是巨大的挑战,也需要一步一步的完善。Jessy Grizzle 同时还表示,希望他们所研究出的算法能造福于其他双足机器人,而不仅仅是 MARLO。

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