站起來,不準跪!一根棍子幫機器狗完成“狗”到“人”進化,關鍵還適應不同品牌的狗
有錢了,想買個機器人,是買個四足機器人好呢?還是買個兩足機器人好呢?
四足機器人像一個寵物,甚至可以真的拉出去遛遛;
兩足機器人更像一個伙伴,未來可以給你做做家務。
似乎各有各的好,是不是難以抉擇了?
作為成年人,文摘菌的答案當然是:
上周,在日本京都舉行的2022年 IEEE/RSJ 智能機器人與系統國際會議(IROS 2022)上,來自伍斯特理工學院(Worcester Polytechnic Institute ,WPI)和上海科技大學的研究人員提出了一種新方案。
讓四足機器人進化為雙足機器人,想四足著地的時候四足著地,想兩足的時候兩足,妙啊!
適用于不同型號的四足機器人
其實這個方法也不算新鮮,我們以前也見過能從四足機器人轉變為兩足機器人的機器人,但它們都是經過精心設計才能夠做到這一點,并且它們在重量、復雜性和成本方面代價比較大。
上海科技大學的這項研究的獨特之處在于,它可以應用到任何四足機器人身上ーー只要使用一些非常小的硬件改造,你的四足機器人也可以變成兩足機器人。
我們可以把這種操作看成是從四足到兩足直立行走的一種“進化”。
這種進化的機械部分是一個3D打印的支撐架,安裝在四足機器人后腿的脛骨上。
這個支撐架給四足機器人的后腿提供了額外的支持,使機器人可以兩足站立和行走,如果沒有和這個支撐架,機器人將難以保持穩定。
視頻顯示了這個工作在一個看起來像MIT的迷你獵豹機器人,但是再次強調,四足機器人不挑牌子都能進化,只要它滿足一些基本要求就行。
四足機器人進化——雙足機器人
四足機器人通常具有良好的穩定性和承載能力,而兩足機器人對不同的任務和環境具有更高的靈活性和適應性。
也就像在自然界中看到的那樣,四足運動速度更快,機器人用四條腿移動時也明顯更快,但是也和人類從四足進化到雙足直立行走一樣,犧牲了速度的同時,處理環境的能力就更強了(例如,南方古猿學會用手把食物送到嘴里)。
當一個四足機器人的兩只前爪變成“機械手”時,它不僅可以站立,還能與物體和環境進行更多互動。
研究人員注意到,對于固定結構的四足機器人來說,適應只用后腿站立非常容易,性能下降很小。雖然不像現成的雙足機器人那樣美觀,但是利用3D打印,能夠使用一個從腿上伸出的小型碳纖維支撐桿來模仿人類的腳,給予進化后的四足機器人的同樣的被動穩定性。
另一方面,主動伸縮系統會在腿上增加一個微小的馬達,增加腿在運動過程中的轉動慣量,從而維持運動性能。
研究人員在一個模擬環境中訓練了機器人,在轉移到現實世界后,它的步態是穩定的,盡管目前運動還很慢。
現成的雙足機器人的腿通常有有更多的自由度,以完成更多的步態和自適應運動,目前研究人員也在關注改造后的兩足機器人的多模態方面,以同時收獲兩個好處:四足的穩定性和速度,兩足的可操作性和高度。
下一步,研究人員將進一步開發這個機器人的可操作性,更具體地說,是回答這樣一個問題:“既然已經站起來了,能不能做一些其他機器人做不到的事情呢?”
研究人員目前已經有了一些初步的結果,在對前肢進行機械改造之后,讓進化后的兩足機器人可以用“前爪”進行復雜操作,這在目前的移動機器人中是罕見的。
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