波士顿动力Handle成名后,IEEE又力推机器人Minitaur一炮走红
不知是巧合还是宾夕法尼亚大学的研究人员有意为之,在波士顿动力刚刚公布完他们的Handle机器人之后,“僵尸”机器人Minitaur也登上了IEEE的主页。
几个月前我们见到的Minitaur就如同僵尸一样,依靠蹦跳来向前行进,并能爬过铁丝网,开门,也是红极一时的爆款机器人。昨天,在新公布的视频中,演示了Minitaur是如何通过动态调整步态,来处理各种各样的地形。如今的Minitaur可以爬行、跳转、走在冰上、两条腿走路等,比起之前的“僵尸”它现在看起来更像是一只兴奋的小狗!
Minitaur的联合创始人Gavin Kenneally和 Avik De 告诉表示,他们的主要目标之一是扩展Minitaur的行为,允许机器人“遍历广泛的地形和实际操作场景”,他们相信多足机器人不仅在各种环境下具有卓越的移动性,而且他们还具有不同的表现形式,能够轻松克服自然障碍。
以下是IEEE的记着采访Kenneally 和 De,连同Ghost Robotics的CEO Jiren Parikh的内容。
类似于Minitaur这样的足式机器人与轮式机器人或者轨道机器人的区别于优势在哪?
轮式机器人更适用于平滑无障碍的路面。对于沙土、泥泞和粗糙的地形,轨道机器人将优于轮式机器人。然而,对于固定对象、障碍物、和垂直的表面来说,显然足式机器人要更适用一些,因为它可以不受轨道与非结构化地形的限制,连续跟踪目标对象。另一个优势是,足式机器人通常有更多的自由度驱动,这样机器人的控制方式更加灵活,而且多才多艺。
足式机器人的主要挑战是需要协调多自由度与各种地形之间的平衡。Minitaur的四肢采用高带宽的控制软件来控制,使其具有很高的灵活性。并且随着时间的推移,控制设计师也会在不改变机器人本体的前提下,改善控制算法。
从Minitaur的户外测试来看,它的耐用性如何?
考虑到Minitaur仍处在前期研发阶段,在对机器人进行物理实验从的第一天起,我们就努力尝试以各种不容易修复的方式去破坏它。
大瀑布可以弯曲铝腿,但并不会损失其功能性。腿当然是主要关注的问题,但即使在当前设计状态下,底盘也相当坚固,并且还能对电机进行适当的保护。由于没有齿轮因为冲击载荷而断裂,我们也没有液压系统或力/力矩传感器可以损坏,直接驱动执行器向来都是很坚固的。
Minitaur的核心设计原则之一便是,相比其他足式机器人和轨道机器人,减少机械复杂性。轨道机器人需要的复杂的悬挂机制,在移动过程中,如果胎面或悬挂机构损坏,它就只能原地打转,但如果Minitaur的腿弯曲,或一条腿被固定,它还可以继续一瘸一拐地走路。
Minitaur是如何改变步态来地适应不同地形的?
一个非常简单的例子是,步行步态被设计为使用反馈来对干扰作出反应(如脚趾在冰上滑动,或者在岩床上行走的不平衡性质)。如果你仔细看Minitaur在冰上行走的视频,你可以看到,当他们的腿打滑或者快速行走时,他们总是通过摆动身体,重新定位下肢,来防止跌倒。设计多足行走的常规方式是使用以固定频率(通常沿着固定轨迹)移动腿的固定“时钟”信号。显然,当腿打滑时,保持下肢不受环境影响非常具有挑战性。
视频中Minitaur会以不同的方式在不同的地形移动,这是什么样的多模式运动方式呢?
我们已经在第一个视频中展示了带有脚趾附件的攀登行为,并打算在未来的视频中演示用固定腿支撑以攀登各种垂直表面。根据惯例,我们期望未来的设计中,他们的腿可以在现场互换。
Minitaur目前的售价是1万美元一个,GhostRobotics正在努力将Minitaur从开发平台升级到商业版本,可能还包括更多的传感器,操纵能力,改进的坚固性和一些内置的自主性。
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