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2018-07-02

能走能跳算啥?ATRIAS 双足机器人在踏脚石上踩起了猫步

「摔倒」问题,一直以来都是双足机器人的最大痛点,包括 Atlas 在内的诸多双足机器人都模拟过的「踏脚石」场景,能较好地模拟双足机器人在现实情况中可能遇到的突发地形,为破解「摔倒」问题带来了更多可能性。

不久前,双足机器人 Atlas 已经能在野外草地、斜坡等各种地形地势上奔跑、跳跃,宛若一位长跑运动健将。

如今,加州大学伯克利分校和卡内基梅隆大学的实验室也在「踏脚石」场景中,让一台名叫 ATRIAS 的双足机器人实现了「离散」行走。在展示的模拟测试视频中,ATRIAS 踩着猫步走完了一连串位置、高度随机的踏脚石,步伐平稳、流畅得像一位经久 T 台的模特。

与一般双足机器人倾向缓慢的准静态运动不同,该实验团队利用了最优控制和非线性控制技术的最新进展,并结合系统动力学中的非线性推理,让 ATRIAS 在踏脚石上进行步长和步高同时变化的动态行走。

根据踏脚石的随机分布位置和高低程度,ATRIAS 迈开的步长从 30 到 65cm 不等,还能同步进行抬腿运动——最高可抬 22cm。同时,ATRIAS 还能保持 0.6m/s 的平均时速一路向前。

由于 ATRIAS 现在还是一个「盲人」,实验团队需向它提供类如踏脚石的位置等周围环境信息。对此,该团队目前也在为其集成「深度分割」和「深度学习」等计算机视觉算法,从而让机器人能「看到」周围环境,并利用算法自主推理出「下一步该怎么走」。

值得注意的是,ATRIAS 的脚踝只有定点脚,没有驱动器,是一台欠驱动(underactuated)的机器人,这就意味着为了保持平衡,它必须一直「走」下去。因此,ATRIAS 虽然在离散行走上有出色的表现,但可能更适合存在于实验场景,而难以像 Atlas 那样走向现实世界。

也许出于这样的考量,不久后,实验团队将选择带基于 ATRIAS 研发的双足机器人 Cassie,到现实世界的踏脚石上进行 3D 行走。


微信号:shenzhenware

实习编辑:丛末

审校:莱恩

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