这平衡力我服了!UC伯克利“大长腿”脚踩漂移板高速行驶、转弯、下楼梯!

导读

在双足机器人家族中,有一位机器人最近十分活跃,不断刷新着技能:变着花样行走、学会跑跳和骑平衡车、经过改造代替人送快递……这就是腿长两米,气质这块拿得死死的机器人Cassie。这次它学会了漂移!

作者:Monday

现在的双足机器人Cassie能够在漂移板上实现高速行驶、转弯、甚至下楼梯!

于是,加州大学伯克利分校校园中出现了两条脚踩滑轮,漂移而过的“大长腿”。

下图中最右边的滑行工具就是Cassie脚下踩的漂移板。

从左到右,这些滑行工具的上手难度可谓越来越大。一般来讲,一个具有良好平衡感、有过类似轮式运动经验的人,需要花几个小时才能学会使用漂移板。而没有任何滑板、轮滑经验的人来说,可能需要更长的时间。

也是把测试人员累得够呛……

一个熟练掌握漂移板的人可以自由的在两个板子上转换,但是Cassie不行。因为算法需要非零的前进速度才能转换。不过,Cassie在粗糙和不平坦的地形上表现得比一般人要好。

似乎听到脚下沙沙作响

并且,在这项任务中,Cassie是自主运行并完成的,它在漂移板上实时完成了相关计算。

当然,这些成果是建立在研究人员愿意让机器人在不受束缚的户外运行的基础上的。

这种带轮子的双足机器人在现实生活中会有哪些应用呢?研究人员表示,由于他们的反馈控制和自主系统允许机器人在城市环境中快速移动,所以这类机器人有机会帮助从食品运送到安全、监视到搜索和救援任务的各个方面。这项工作也可以帮助大型工厂和仓库的运输。

顺畅地前进并躲避障碍物的能力受到传感、控制器和机载计算的限制。

(Cassie越障)

近日,IEEE Spectrum对Cassie机器人设计团队进行了专访。设计团队表示Cassie机器人在现实世界中的表现和在视频中是一样的,它可以在校园内踩着漂移板“兜风”。控制器可以让Cassie稳稳的驾驭漂移板,并能够克服各种干扰,除了一种目前Cassie目前还解决不了的“失效模式”。(这种情况一般会发生在比如横向经过斜坡、或者一个大的障碍物在一侧的时候,这会让板子侧翻离开机器人的双脚。)

事实上,使足式机器人学习驾驭各种小型移动平台,例如漂移板、平衡车等等,也将为机器人提供多模式运动能力,提高其在各种地形上的运动效率。目前的研究通过使用漂移板这样的轮式平台进一步延伸了双足机器人在连续地形上的运动能力。从长远来看,研究人员希望开发多模态运动策略,以使双足机器人能够在日常生活中稳健有效地运行。

(Cassie玩平衡车)

研究人员还表示,开发整个系统,包括控制器,路径规划器和视觉系统等等,花了整整8个月时间,其中还包括了开发Cassie和漂移板的数学模型、建立动态模拟、找出Cassie如何与各种传感器的连接和通信。

为了使Cassie能够拥有更高级更复杂的动态控制,接下来研究人员会做一些实验以慢慢提高Cassie的性能。例如:需要考虑到Cassie-漂移板系统的整个动态,并快速生成动态可行的轨迹;需要控制器能够紧密协调Cassie的所有自由度,以便在平衡悬停的时候动态移动;需要对快速转弯引起的运动模糊伪像具有鲁棒性的传感器;需要能够以实时速度执行算法的板载计算。

据悉,Cassie机器人设计团队正在努力通过充分利用Cassie的动力,以使其能够在漂移板上实现更高难度的动作。同时也在让Cassie学会自己上板下板,以及创建多模式运动策略。

这样细的小腿能驾驭漂移板还真是不容易啊!期待Cassie机器人有更多的表现!

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