作者:Nikita Rudin 来源:《科学—机器人》 发布时间:2024/3/25 16:52:25
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突破极限!机器人也能“跑酷”了

 

腿式机器人能像真正的动物一样运动吗?为了回答这个问题,瑞士科学家开发了一种能够“跑酷”的新型四足机器人,试图突破现有的敏捷性极限,缩小机器人与人和动物之间的差距。相关成果3月13日发表于《科学—机器人》。

能够“跑酷”的新型机器人。图片来源:苏黎世联邦理工学院

受狗启发而研发的四足机器人已被证明能够执行多种任务,它比双足机器人更加敏捷,但仍然无法与真正的犬类相媲美。实际上,腿式机器人与人类和动物的差距不仅仅在于其运动能力,还在于快速决策和敏捷性,这要求机器人利用有限的机载计算能力进行数据量极大的复杂计算。

瑞士苏黎世联邦理工学院的一个研究团队训练近50公斤重的四足机器人ANYmal模仿人类的跑酷运动,这需要运动能力和快速决策相结合。

ANYmal 由超轻质碳材料构成,拥有12个马达,使用激光传感器感知周围环境并创建地图,可自主规划行进路径。

研究人员使用由3个独立模块组成的神经网络来改善机器人的运动、感知和导航,并用人类跑酷者的数据来训练模型。有了这种能力,ANYmal 就可以根据障碍类型自动调整其行为,从而快速识别一系列障碍物并做出反应。

他们分享的视频显示,这个红色机器人首先爬上一个小木楼梯,穿过一个小间隙降落在另一个平台上,然后又俯冲到障碍物下面,随后迅速将自己推起,垂直爬上另一个比它身体稍高的板条箱。

据悉,ANYmal完成跑酷任务的速度为每秒2米。即使障碍物以不同的顺序排列,也能完成路线。

研究人员表示,通过‘跑酷’的敏捷性训练,可以更好地了解从感知到驱动的各环节的局限性,设法规避这些限制,逐渐提高机器人的能力,这反过来又为许多新的应用铺平了道路,如灾难搜索和救援、外星球探索等。

论文作者之一、苏黎世联邦理工学院博士生Nikita Rudin 表示,他本人也是一名跑酷爱好者,在研究过程中充分利用了这一经验。

“在项目开始之前,我的几位同事认为腿式机器人已经达到了其发展潜力的极限,但我有不同的看法。”Rudin表示,腿式机器人可以做得更好。(来源:中国科学报 陈欢欢)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/scirobotics.adi7566

 

 
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