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苏黎世联邦理工学院研发轮式“机器狗” 会走路会溜 官方吐槽:爬楼梯有点难

发布于:2020-12-30 被浏览:4426次

大数据文摘出品

作者:王烨

不知道朋友们小的时候有没有玩轮滑。如果把轮子放在鞋底,速度快,但前提是地面平坦。

但是人是两足动物,那给四足动物装轮子呢?

放错地方了,不是这个,是下一个。

我们对机器狗都很熟悉,知名的Boston机器狗都有商业销售,但科研机构和公司开发的机器狗几乎都是“脚型”,第一次见到“轮式”的机器狗消化菌。

这只轮式机器狗是由苏黎士联邦理工学院的一个团队开发的,名叫ANYmal,可以在独立控制自己的四肢和轮子,并且可以选择什么时候用轮子什么时候不用,兼顾了速度和越障能力。使用

当然,ANYmal在最初的研发阶段并不是万能的,研究人员也在采访中吐槽:爬楼梯有点费劲。

动态选择步伐,只依靠感知和地面的接触

ANYmal不会提前观察地面来选择是用轮子行走还是用脚行走,而是根据“感觉”轮子与地面的接触动态选择最佳的混合步骤。

也就是说,这个选择是“盲目”的。无需任何相机或激光雷达输入,您可以在滚动和行走之间,甚至在它们之间找到无缝过渡。

任何人如何感知地面?

具体来说,如果一个轮子停止工作(空转或打滑),控制器会将该腿转换为步进运动,同时保持与其他腿的协调。

一般来说,这使得任何一个机器人在不降低其对挑战性地形的处理能力的情况下移动得更快,并降低了其移动成本,即节省了更多的电力,因为在平坦的地面上滚动比行走更有效。

实时判断轮子在每条腿上的效用有多大

虽然这种轮式机器狗在各种地形上表现良好,但它已经被研究人员淘汰了。

苏黎世联邦理工学院的马尔科比耶洛尼克在接受美国电气和电子工程师协会《频谱:官方吐槽:爬楼梯还是有点费劲》采访时说

这个问题很好理解。ANYmal通过轮子的效率独立决定非周期性步态的顺序,不需要调度步态时间。简单来说,每条腿都可以自己推理,决定在适当的时候离开地面。

但是对于爬楼梯,“我们的方法在崎岖的地形中运行得很好,但是更多的障碍,例如楼梯,是具有挑战性的。”,因为楼梯表面平坦,适合滚动,但是整个楼梯都是凹凸不平的,所以轮子需要锁紧以免打滑。

在不断的动态调整中,会出现以下“颤抖”的场景。

ANYmal在判断轮子的效率时就比较费劲

虽然还有一些挑战,但是马尔科比耶洛尼克还是很有信心的。他说未来所有的机器人都应该有轮子!

在介绍ANYmal的论文中,研究者只基于本体感知信号,也就是说,步态变换不是基于地形感知的,但目前这种框架在平坦和不平坦的地形上都运行良好。

然而,马尔科比耶洛尼克认为,无论是他自己开发的ANYmal,还是波士顿提供动力的centaur机器人Handle,都只是轮式和脚踏式的折中产物,并没有将两者的优势发挥到极致。

在谈到下一个目标时,马尔科比耶洛尼克说,他们目前正在开发一种机器狗,可以提前考虑地形来决定它未来的步态。这次升级还将使机器人能够在地面上进行更复杂的运动,并穿越具有挑战性的障碍物。

那么什么是具有挑战性的障碍呢?

马尔科比耶洛尼克的回答似乎有点“苦涩”:

“每个有腿的机器人都应该有轮子!我认为这在未来会更加普遍。”

标签: 轮子 地形 步态
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