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双足机器人可在踏脚石上动态行走

2021-08-18 来源:青海农业机械网

双足机器人可在踏脚石上动态行走

如果希望双足机器人能够成功执行搜索,救援和救灾的预期任务,那么科学家和工程师将不得不注意机器人的脚步。这是因为双足机器人必须在不绊倒和跌落到危险地形的情况下向前移动操作。

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本月在IEEE Spectrum上发表的文章中,两足动物步行研究的前沿领域的两位研究人员让我们瞥见了让机器人在艰难的地形上行走到底是什么挑战,机器人必须在这些艰难的地形上行走,下沉,保持平衡,而不会失败中国机械网okmao.com。

他们补充说,毫无疑问,挑战依然存在。“目前最先进的机器人在准静态运动中运行缓慢,对意外干扰不敏感,并且在能源使用方面效率低下。”

Ayush Agrawal和Quan Nguyen来自加州大学伯克利分校和卡内基梅隆大学。他们解释了为什么如此艰难。他们写道:“设计能够处理离散立足点(如瓦砾或垫脚石)的控制算法具有挑战性,因为对脚的放置有严格的约束,不能违反,并且这些系统的运动由复杂的动力学方程式控制。”

他们还评论了机器人如何运动。“此外,这些机器人不会提前'知道'地形,而是仅向机器人显示下一步位置,这种情况紧密地代表了机器人在现实世界中可能遇到的情况。”

两者以及加州大学伯克利分校和CMU团队的混合机器人小组似乎正在“优化和非线性控制系统”的下一步。

根据Luke Dormehl的总结,《数字趋势》:加州大学伯克利分校和卡内基梅隆大学的一组研究人员,包括Koushil Sreenath教授,Ayush Agrawal和Quan Nguyen教授,已经开发了允许ATRIAS机器人使用的控制算法。动态并迅速走过去步进的随机地形石头。

论文“通过一步预览在随机变化的离散地形上动态行走”探讨了“两步周期性步态优化”。它使团队能够处理机器人脚步放置的各种变化。

两人表示,他们一直在努力“为高自由度的两足机器人开发正式的控制框架,该框架不仅可以确保在离散地形上精确地放置脚步,而且还可以建模不确定性和外力。”

该团队在不同类型的地形上使用了一个欠驱动的(脚踝没有致动器,只有定点脚)双足机器人。这是ATRIAS机器人-一种实用的选择,因为该机器人可以测试运动。

ATRIAS网站页面号召人们注意碳纤维的腿部机制,因为它轻巧,并减轻了每个人的脚步,而不会使身体产生很大的颠簸。

在一些“精巧的数学”的支持下,Agrawal和Nguyen说他们的机器人可以在离散的地形上行走而不会滑倒或跌倒。

机器人可以在踩踏和踩踏踏脚石时正确地进行运动。Agarwahl告诉《数字趋势》,他们已经能够“在脚踏石上精确地将脚步放置在脚踏板上,并在人类规模的双足机器人上实现了不同的步长和步高”。

Agarwahl和Nguyen在IEEE Spectrum中表示:“我们相信这是首次在双足机器人上成功演示了在踏脚石上动态行走同时步长和步高同时变化的情况。”

下一步是什么?

TechCrunch的约翰·比格斯(John Biggs)说,这些机器人目前是“盲目的” 。研究人员将把这项工作与计算机视觉研究结合起来。

IEEE Spectrum中的两人说:“有了一个新的机器人Cassie,很快就可以到达伯克利了,我们计划将我们的实验结果扩展到在真实世界的踏脚石上进行3D行走。”